近日，深圳瓏璟光電科技有限公司（簡(jiǎn)稱(chēng)：瓏璟光電）發(fā)布衍射光波導(dǎo)，產(chǎn)品型號(hào)名為L(zhǎng)CE2104H。這是繼今年年初推出視場(chǎng)角40度光柵波導(dǎo)樣品并宣告其光柵波導(dǎo)產(chǎn)品進(jìn)入產(chǎn)品迭代設(shè)計(jì)以及量產(chǎn)化準(zhǔn)備階段之后的第一款量產(chǎn)產(chǎn)品。

LCE2104H的視場(chǎng)角為28°，出瞳距離20mm，眼動(dòng)范圍達(dá)到15mm x 12mm，鏡片厚度僅為1.4mm，透過(guò)率高達(dá)85%。產(chǎn)品與其他大體積光學(xué)方案相比，輕薄而且可靈活切割處理，在外形上可更貼近眼鏡形態(tài)，搭配了結(jié)構(gòu)更為緊湊、更為輕量化的光機(jī)。

瓏璟光電衍射光波導(dǎo)產(chǎn)品研發(fā)生產(chǎn)全流程均自主完成，衍射光柵設(shè)計(jì)依托于自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，采用自主開(kāi)發(fā)的衍射波導(dǎo)輔助設(shè)計(jì)軟件，自主創(chuàng)新的微光柵結(jié)構(gòu)以及架構(gòu)設(shè)計(jì)，與國(guó)際一線(xiàn)大廠相比，走出了瓏璟光電獨(dú)有的產(chǎn)品設(shè)計(jì)路線(xiàn)。產(chǎn)品的生產(chǎn)，如勻膠、壓印、固化、切割、組裝等工藝流程全部在瓏璟光電微納實(shí)驗(yàn)室和深汕生產(chǎn)基地完成，基本實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)制作過(guò)程可控，質(zhì)量可控，時(shí)間周期可控。

瓏璟光電從2017年便開(kāi)始在衍射光波導(dǎo)方向布局，19年投入數(shù)千萬(wàn)成立微納光學(xué)實(shí)驗(yàn)室，實(shí)現(xiàn)衍射光柵產(chǎn)品小批量試產(chǎn)。同時(shí)，預(yù)計(jì)今年年內(nèi)，位于深汕特別合作區(qū)的瓏璟光電生產(chǎn)基地全新的衍射光波導(dǎo)生產(chǎn)線(xiàn)將建設(shè)完成，在現(xiàn)有的小批量量產(chǎn)試產(chǎn)上，衍射光波導(dǎo)的產(chǎn)能將提升至K級(jí)每月。

衍射波導(dǎo)的加工工藝中，第一步需要通過(guò)半導(dǎo)體的微納米加工工藝在硅基底上通過(guò)電子束曝光和離子刻蝕制成母版，為全面實(shí)現(xiàn)衍射波導(dǎo)生產(chǎn)制作全流程全工藝的自主可控，瓏璟光電將進(jìn)一步加大投入，購(gòu)入母版制作加工的相關(guān)設(shè)備，引進(jìn)更多微納高精尖人才。

瓏璟光電作為行業(yè)內(nèi)為數(shù)不多同時(shí)專(zhuān)注于陣列光波導(dǎo)、衍射光波導(dǎo)的研發(fā)和生產(chǎn)的高科技光電技術(shù)公司，在陣列光波導(dǎo)的產(chǎn)品方向上已取得了明顯優(yōu)勢(shì)地位。在衍射光波導(dǎo)產(chǎn)品方向上，無(wú)論是從研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)加工，還是人才積累和培養(yǎng)，瓏璟光電在衍射波導(dǎo)的布局也已取得了顯著成績(jī)！在產(chǎn)業(yè)化的道路上，同樣會(huì)建立優(yōu)勢(shì)地位。

1. 瓏璟在衍射光波導(dǎo)的布局：

a） 團(tuán)隊(duì)研發(fā)和技術(shù)能力超群：

i. 瓏璟光電的AR光學(xué)理論基礎(chǔ)雄厚、擁有較強(qiáng)的光學(xué)設(shè)計(jì)和逆向光子優(yōu)化設(shè)計(jì)能力，具備十余年光學(xué)領(lǐng)域科研經(jīng)驗(yàn)、在衍射光學(xué)和光學(xué)設(shè)計(jì)領(lǐng)域均有建樹(shù)。團(tuán)隊(duì)的學(xué)術(shù)研究成果在包括Nature communication， Optics Letters、Applied optics ， Optics Express、Journal of Optics、光學(xué)學(xué)報(bào)、中國(guó)激光等國(guó)內(nèi)外知名光學(xué)期刊發(fā)表。是Optica，Optics Express， Applied Optics等期刊審稿人。

ii. 瓏璟歐洲研究中心團(tuán)隊(duì)擁有10年衍射光學(xué)經(jīng)驗(yàn)。團(tuán)隊(duì)在Journal of physical Chemistry C，Optics Letters， Optics and Lasers in Engineering等刊物上發(fā)表文章多篇，是Optica，Optics Express等期刊審稿人，參與過(guò)歐盟科學(xué)研究項(xiàng)目2項(xiàng)。

b） 衍射光波導(dǎo)產(chǎn)品研發(fā)積累：設(shè)有700平的衍射光波導(dǎo)微納光學(xué)實(shí)驗(yàn)室、有納米壓印實(shí)驗(yàn)線(xiàn)，同時(shí)規(guī)劃有納米壓印量產(chǎn)線(xiàn)、電子束曝光設(shè)備和刻蝕設(shè)備，電鏡檢測(cè)設(shè)備等半導(dǎo)體光刻設(shè)備，目的是打通全部環(huán)節(jié)的衍射光柵波導(dǎo)加工和檢測(cè)產(chǎn)線(xiàn)；目前有團(tuán)隊(duì)專(zhuān)注于衍射光波導(dǎo)產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)。

c） 自主開(kāi)發(fā)的衍射光波導(dǎo)設(shè)計(jì)工具軟件：瓏璟光電開(kāi)發(fā)有專(zhuān)用的光柵結(jié)構(gòu)全電磁矢量分析軟件和衍射光柵波導(dǎo)設(shè)計(jì)軟件，這兩款軟件目前已經(jīng)深度應(yīng)用并成功用于設(shè)計(jì)衍射波導(dǎo)模組的工業(yè)開(kāi)發(fā)。

d） 衍射光波導(dǎo)專(zhuān)利布局情況：瓏璟光電目前主要布局在兩個(gè)方面，一是創(chuàng)新的光柵波導(dǎo)微結(jié)構(gòu)，突破現(xiàn)有的常用的光柵波導(dǎo)微結(jié)構(gòu)；二是創(chuàng)新的光柵波導(dǎo)架構(gòu)設(shè)計(jì)，因?yàn)槟壳肮鈻挪▽?dǎo)使用的架構(gòu)有兩種，以微軟為代表的一維光柵方案，和以WaveOptics為代表的二維光柵方案，瓏璟光電在積極探索第三種特有的結(jié)構(gòu)，并積極部署了相關(guān)發(fā)明專(zhuān)利。這個(gè)就是全矢量計(jì)算電磁逆向優(yōu)化出來(lái)的一種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，相比一維和二維光柵能夠獲取更好的視場(chǎng)均勻性和Eyebox均勻性。

e） 海外研究中心和高校合作：

i. 持續(xù)跟進(jìn)海外技術(shù)動(dòng)態(tài)，依托瓏璟歐洲的研究中心，進(jìn)一步加大落實(shí)歐洲高校的合作，同時(shí)加強(qiáng)國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)化的能力。

ii. 爭(zhēng)取國(guó)外完成原理性問(wèn)題突破后，在12個(gè)月內(nèi)做出類(lèi)似效果的產(chǎn)品，并且依托國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)化能力和客戶(hù)基礎(chǔ)，加大光柵產(chǎn)品的迭代和產(chǎn)業(yè)化，拿下更多的客戶(hù)。

iii. 針對(duì)前沿的技術(shù)如體全息和超表面等，持續(xù)保持關(guān)注和跟進(jìn)，并已布局相關(guān)專(zhuān)利，來(lái)判斷他們可產(chǎn)業(yè)化的時(shí)間點(diǎn)，去做產(chǎn)業(yè)化相關(guān)的準(zhǔn)備工作。

f） 衍射光波導(dǎo)客戶(hù)合作情況：衍射光波導(dǎo)模組由于體積可以做到更小，所以客戶(hù)范圍會(huì)更廣，除了傳統(tǒng)的工業(yè)、安防等B端應(yīng)用，我們也和以國(guó)內(nèi)消費(fèi)電子行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)廠商為代表的C端客戶(hù)持續(xù)接觸，預(yù)計(jì)在衍射方向2021年可實(shí)現(xiàn)小批量出貨，找到有潛力的場(chǎng)景和客戶(hù)持續(xù)共同打磨產(chǎn)品。

2. 納米壓印流程介紹：

該工藝如上圖所示，可分為兩個(gè)階段：納米壓印工作模具制備階段和批量生產(chǎn)階段。首先，通過(guò)上述模板制備工藝將圖案加工到硅晶圓上以用作模板，通過(guò)納米壓印技術(shù)在更大的硅晶片上旋涂UV樹(shù)脂并在上面印刷更多的模板。然后使用紫外線(xiàn)對(duì)印刷的結(jié)構(gòu)進(jìn)行曝光以固定樹(shù)脂。最后通過(guò)重復(fù)上述過(guò)程批量生產(chǎn)多圖案的壓印模具。在批量生產(chǎn)的過(guò)程中，使用多圖案的模具來(lái)生產(chǎn)表面浮雕光柵波導(dǎo)，然后使用功能性涂層覆蓋波導(dǎo)，并用激光切割技術(shù)分離，最后將不同結(jié)構(gòu)的波導(dǎo)堆疊實(shí)現(xiàn)光學(xué)模組的制備。

3. 納米壓印設(shè)備：

第一階段入廠的納米壓印設(shè)備包括高精度紫外納米壓印設(shè)備，勻膠+熱板設(shè)備，以及相關(guān)清洗設(shè)備等。高精度紫外納米壓印設(shè)備主要用于大批量壓印衍射光學(xué)器件，適用于浮雕光柵波導(dǎo)、全息元件等的批量壓印生產(chǎn)。可壓印高精度結(jié)構(gòu)、高深寬比結(jié)構(gòu)、以及斜光柵結(jié)構(gòu)等，能夠全自動(dòng)根據(jù)配方進(jìn)行納米壓印。購(gòu)入的設(shè)備可選用熱固化和紫外固化兩種方式，適用于不同的膠水工藝，具有多用性。同時(shí)，該設(shè)備支持自動(dòng)復(fù)制柔性復(fù)合工作模具，工作模具具有精度高，壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，可以顯著降低大面積納米壓印工藝中模具使用成本。勻膠+熱板設(shè)備主要用于晶圓結(jié)構(gòu)復(fù)制材料的旋涂和基片壓印膠的旋涂，適用于300mm直徑圓片的旋涂勻膠與烘烤工藝。相關(guān)清洗設(shè)備用于基片的無(wú)損清洗及表面活化。第一階段的納米壓印設(shè)備可以滿(mǎn)足瓏璟光電初期的浮雕光柵波導(dǎo)的壓印工藝探索，以及小批量生產(chǎn)。

4. 納米壓印進(jìn)度：

基于購(gòu)置的納米壓印相關(guān)設(shè)備和自己搭建的工藝表面處理設(shè)備，經(jīng)過(guò)多輪的工藝摸索，已經(jīng)獨(dú)立走通了整個(gè)的納米壓印工藝流程（之前部分表面處理工作需要外發(fā)到設(shè)備商處進(jìn)行處理，時(shí)間上完全沒(méi)有保障），目前的納米壓印工作分為兩塊，一是對(duì)目前在加工晶圓的測(cè)試壓??；二是對(duì)新膠水，包括模板膠水和壓印膠水的測(cè)試工作，形成一個(gè)穩(wěn)定的膠水供應(yīng)鏈和膠水工藝庫(kù)。如下兩個(gè)圖是目前納米壓印的SEM圖。

5. 自研發(fā)工具軟件：

ARDesign為瓏璟AR波導(dǎo)片開(kāi)發(fā)工具包，結(jié)合ZEMAX Optic Studio軟件，能快速自動(dòng)化建模，評(píng)價(jià)分析波導(dǎo)鏡片成像質(zhì)量。

ARDesign操作區(qū)示意圖

建模實(shí)例圖

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