在科技日新月異的今天，AR技術正逐漸成爲改變我們生活方式的新一代生産力工具。AR是Augmented Reality（增強現實）的簡稱，而AR眼鏡就是可以讓佩戴者在現實世界的基礎上疊加虛擬景象，並通過傳感和計算實現虛實融合與互動。
想象一下，有一天你能夠像科幻片裏的鋼鐵俠一樣，戴上一副輕薄酷帥的眼鏡，瞬間就能看到各種相關信息，而視線卻絲毫不受阻擋。在西湖大學未來産業研究中心裏，這些想象正在一步步成爲現實。
今天上午，在浙江省科協大樓一樓的科學咖啡館，西湖大學國強光學工程講席教授、副校長以及慕德微納(杭州)科技有限公司首席科學家仇旻，向公衆展示了一副“神奇”的AR眼鏡。
這是這副眼鏡的第一次公開亮相，更是“極致輕薄無彩虹紋碳化矽AR衍射光波導”這項科技成果的全球首發。
第一個吃螃蟹的團隊：用碳化矽來做鏡片
活動一開始，主持人向大家抛出一個問題，“大家知道什麽是碳化矽嗎？”現場只有少數人點頭回應。
碳化矽（SiC）其實是一種半導體材料，中國科協科普部發布的2023年度最具影響力“科學100詞”裏就有它。傳統上，它作爲工業原料應用于耐火材料、冶金原料等領域。而現在，仇旻教授團隊提出用碳化矽來做AR眼鏡的鏡片，這是一個大膽而全新的想法。
微納光學，是在微小尺度上對光學現象進行操控的一門新興學科，它爲AR鏡片在內的光學器件和技術帶來了新的技術方案。仇旻教授團隊多年來一直深耕于微納光學領域，爲了滿足行業需求並推動科研成果落地，成立了慕德微納（杭州）科技有限公司，專注于AR衍射光波導、衍射光學元件、超構光學器件等産品的研發。團隊實現了國內高端納米壓印模板從零到一的技術突破，填補了國內AR産業鏈的空白。
這一次，團隊打破常規，將微納光學技術實力與完美的材料性質相結合，打造了這款極致輕薄的碳化矽AR眼鏡，並走出實驗室，走向公衆視野。
活動現場，慕德微納(杭州)科技有限公司CEO杜凱凱向大家展示了這款“神奇”的眼鏡。乍看之下，這副眼鏡與普通眼鏡並無二致。主持人現場佩戴後表示，“我感覺它甚至比我日常戴的普通眼鏡都要輕薄得多。”
更輕薄、更清晰，這副眼鏡讓科幻變成現實
仇旻教授進一步介紹了這項源于西湖大學的最新科研成果。“手機已成爲我們與信息世界交互的基本工具，但同時手機又將我們的雙手束縛住了。如何來解決這個問題？答案就是能夠交互的可穿戴設備。”
仇旻描述了一個生動的應用場景，“戴上AR眼鏡，別人可能只看到你在坐著，實際上你已經在觀看電影了”，“如果加上交互功能，當你看向周圍的人時，他們的名字和信息就會出現在他們腦袋附近，讓你從此告別臉盲。戴著這副眼鏡，你可以認識每一個人，也可以認識每一株花草。”
試想一下，一副雙目重量僅5.4克、厚度僅0.55毫米的AR眼鏡鏡片，它幾乎和你平時戴的太陽鏡一樣輕便。不同于傳統的多層高折射率玻璃鏡片，得益于碳化矽材料的超高折射率，這項新技術只需單層波導即可完成全彩顯示任務，這樣不僅極大地減輕了鏡片重量，團隊還通過超薄封裝工藝進一步壓縮了體積，使得佩戴者幾乎感受不到它的存在。
戴上這款AR眼鏡後，你會發現自己仿佛置身于一個全新的世界，因爲它們能夠在現實環境的基礎上疊加清晰廣闊的虛擬畫面，就好像從一個小窗戶換到了一扇大門前一樣。單層碳化矽波導理論上能夠支持80度的全彩成像，遠超傳統高折射率玻璃所能提供的最大全彩色視場角40度。更大的視場角意味著更好的沈浸感和體驗，無論是遊戲中的奇幻場景還是工作中的數據可視化，都將帶來前所未有的視覺盛宴。
此外，針對許多人擔憂的彩虹紋現象，仇旻也向大家介紹了解決方案。彩虹紋其實是因爲環境光穿過波導表面時會産生衍射效應，形成類似彩虹的效果。仇旻團隊通過精准設計波導結構，徹底消除了這個問題，呈現給用戶的是一個幹淨清晰的畫面。同時，利用碳化矽材料本身良好的熱傳導性能，這款眼鏡創新性地將鏡片用于散熱，大幅提升了散熱效率，使得全彩全畫幅顯示不再是奢望。
同時，與以往需要多層波導才能達到全彩效果不同，這款碳化矽AR眼鏡僅需一片波導就能呈現出豐富多彩的內容，並且創新性地擺脫了對蓋板玻璃的需求。這大大簡化了生産工藝流程，讓更多人能夠享受到這項前沿科技帶來的便利。
隨著越來越多類似的創新解決方案不斷湧現，我們可以預見不久的將來，AR技術將真正融入日常生活，開啓一個充滿無限可能性的新時代。無論是在教育、醫療、娛樂還是工業領域，AR眼鏡都將成爲連接數字與現實世界的橋梁。
關于碳化矽AR眼鏡你還想知道什麽？
問：這次發布的碳化矽 AR眼鏡，跟Apple Vision Pro有什麽區別？
仇旻：Vision Pro是混合現實（MR）産品，結合了VR和AR，相對較爲厚重。由于其依賴攝像頭導入外部影像，可能會導致失真或眩暈。相比之下，AR眼鏡基于透明鏡片設計，主要展示真實世界，在必要時才添加虛擬元素，減少了眩暈感，並追求更輕盈舒適的佩戴體驗。
問：近視的人可以佩戴AR眼鏡嗎？碳化矽鏡片是否能兼容AR功能與近視矯正？
仇旻：可以通過多種方式實現近視矯正，如將鏡片與近視鏡片貼合，或是采用菲涅爾透鏡等新技術。未來我們的最終目標是根據個人需求來定制化解決方案。
問：SiC（碳化矽）材料貴嗎？使用這種材料的眼鏡大家買得起嗎？
杜凱凱：雖然目前碳化矽鏡片的價格較高，比如我們做鏡片用到的一片四寸片就要一兩千塊錢，六寸片就要三四千塊錢。但隨著技術成熟和大規模生産，預期未來它的價格將會顯著下降。
仇旻：我舉個例子，我們現在常常用LED燈，LED燈泡所使用的襯底是藍寶石，藍寶石原來是非常貴的，但是現在的價格也從原來的一片幾千元變成了幾十元。如果我們的碳化矽AR眼鏡能夠得到廣泛的應用，年産達到幾十萬片、幾百萬片，我相信它的價格也會從兩三千元減到兩三百元，甚至有一天可能會到幾十元。
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