体全息光学元件(vHOE)是使用体全息感光材料通过激光干涉制作的一种衍射光学元件。体全息成像技术是利用体全息光学元件对物体进行三维成像的技术,于1990年被提出。
根据新思界产业研究中心发布的
《2025-2029年中国体全息光学元件(vHOE)行业市场供需现状及发展趋势预测报告》显示,体全息光学元件包括体全息透镜、体全息光栅(VHG)等,体全息光波导方案是采用体全息光栅作为衍射光波导中的耦入耦出元件。材料是影响体体全息光学元件性能指标的关键,目前体全息光波导材料主要包括光致聚合物、聚合物分散液晶(HPDLC)等。
体全息光学元件可以获取光谱信息,且能够在材料内部形成复杂3D微纳结构,具有高衍射效率、高透过率、波长选择性强等优势,在增强现实(AR)、车载HUD显示、可穿戴设备、照明光学元件等领域具有广阔应用前景。
光波导是引导光以特定路线传播的介质,目前AR领域光波导主要有阵列光波导、表面浮雕光栅光波导(SRG)、体全息光波导三种技术路线。体全息光波导具有减小体积、提升视场角及能量利用率等潜在价值,被认为增强现实(AR)眼镜、AR-HUD(增强现实抬头显示)波导方案的终极方案,最具发展前景。
近年来,体全息光波导因其性能更优、成本更低、漏光更少等优势受到了行业关注,且吸引了一批企业布局,包括Digilens、Akonia、Sony、北京灵犀微光科技有限公司、深圳前海智云谷科技有限公司、尼卡光学(天津)有限公司、谷东科技有限公司、浙江水晶光电科技股份有限公司等。
体全息光学元件的应用有助于AR眼镜及AR-HUD实现普及化,行业发展空间广阔。但体全息光学元件制造工艺复杂,涉及到材料体系、软件设计、系统设计仿真、制造工艺及后处理工艺等方面。
新思界
行业分析人士表示,相比于国外企业,我国在体全息光学元件领域发展相对滞后,但近年来,在国内企业积极布局下,目前体全息光学元件多个技术门槛已被打破,技术不断迭代成熟、产业规模不断扩大。
如尼卡光学自主建成国内第一条自主开发体全息光波导年产10万片AR眼镜光波导的生产线;灵犀微光于2014年开始体全息波导光栅技术的研发工作,首批体全息光波导镜片已实现全线量产;谷东科技研制出了全新的二维矢量反射式体全息模组,是国内第一家实现了二维矢量反射式体全息光波导量产的公司。
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