Análise de guias de ondas de carburo de silício AR: uma perspectiva de design

- Não.Os avanços nos materiais levam muitas vezes indústrias inteiras a novos patamares, até abrindo novas fronteiras tecnológicas para a humanidade.estabelecendo as bases para a vida baseada no silícioO carburo de silício (SiC) poderia igualmente impulsionar os guias de onda AR para alturas sem precedentes?

A arquitetura clássica do guia de ondas AR originou-se do Dr. Tapani Levola da Finlândia,exemplificado pela Microsoft HoloLensEstes guias de onda são constituídos por três zonas: pupila de entrada, pupila de expansão e pupila de saída.da Nokia para HoloLens e empresas posteriores como Dispelix.

** Fundamentos de conceção do guia de ondas:**

1. ** Zona da pupila de entrada:** A luz que entra do motor óptico é acoplada à base (vidro, SiC ou resina) através de grades.A luz é submetida à reflexão interna total (TIR) quando os ângulos de incidência atingem limiares críticos, confinando-o dentro da base para transmissão para a pupila de expansão.
2. **Zona de expansão da pupila:** A luz é replicada horizontalmente (eixo X) e propagada em direção à pupila de saída.
3. ** Zona de saída da pupila:** A luz é posteriormente replicada verticalmente (eixo Y), saindo finalmente do guia de ondas para o olho humano." O objectivo do guia de ondas AR é replicar este "disco" em múltiplas cópias (eIdealmente, estas réplicas se sobrepõem perfeitamente para formar um campo de luz uniforme de alta luminosidade com cor e brilho consistentes em toda a superfície,assegurar a uniformidade visual independentemente da posição do olhar.

** Principais considerações de conceção para os guias de ondas AR:**

• **FOV (Field of View):** Determina o tamanho da tela percebido pelos utilizadores e influencia o design do motor óptico.
• ** Eyebox:** Assegura visibilidade completa da imagem dentro das faixas de movimento da cabeça do utilizador, afetando o conforto.
• **Métricas adicionais:** Incluindo a uniformidade de brilho/cor, MTF (função de transferência de modulação) e integração do sistema.

O processo de concepção do guia de ondas AR envolve tipicamente:

1. Definição dos requisitos relativos ao FOV e à caixa ocular.
2. Selecção de uma arquitetura de guia de ondas.
3. Estabelecimento de variáveis/objetivos de otimização.
4. Refinamento iterativo através de simulação e teste.

Por que o carburo de silício é importante:- Não.
Critical para o desempenho do guia de ondas é o diagrama k-vector ondevector, que mapeia os modos de propagação da luz com base no comprimento de onda e ângulo.enquanto o anel indica a FOV máxima suportada pelo índice de refração do material do guia de ondasOs materiais com índices de refração mais elevados (por exemplo, SiC) expandem o limite externo, permitindo FOVs mais amplos.

Cada grelha sobrepõe um vetor de onda adicional à luz que entra, mudando a sua posição dentro do anel dependendo do comprimento de onda.implementações RGB de chip único enfrentam FOV reduzida em comparação com sistemas monocromáticos devido à dispersão.

**Alternativas aos materiais de alto índice de refração:**

1. ** FOV Stitching:** Arquiteturas como Hololens Butterfly dividem o FOV em duas metades através de grades laterais, mais tarde recombinando-as na pupila de saída.Esta abordagem permite grandes FOVs mesmo com materiais de baixo índice (e.g., vidro com índice de refração de ~ 1,8).
2. ** 2D Grating Designs:** Expandir ainda mais o potencial FOV através de padronização avançada.

** SiC Vantagens:**
Enquanto o vidro de alto índice de refração (por exemplo, 1,8) atualmente suporta 50 ° FOVs sem dificuldade, o SiC oferece escalabilidade superior para FOVs superiores a 60 °. Os designers preferem o SiC por sua flexibilidade,Mas os utilizadores finais dão prioridade ao desempenhoA selecção de materiais depende, em última análise, das equipas de produtos que equilibram as necessidades de aplicação, preços, especificações e prontidão da cadeia de abastecimento.

** Principais itens para levar: **

1. O vidro de alto índice de refração é suficiente para 50°+ FOVs em aplicações convencionais.
2. O SiC torna-se essencial para alcançar 60°+ FOVs.

Os materiais são escolhas a nível dos componentes, servindo funções do sistema e, em última análise, aos utilizadores através dos produtos.,componentes e materiais.

A ZMSH está bem equipada para fornecer wafers de carburo de silício (SiC) de alta qualidade que atendem aos requisitos avançados da tecnologia de óculos AR.e resistência mecânica, as placas de SiC da ZMSH são ideais para uso em guias de onda AR, permitindo lentes ultrafinas e leves com dissipação de calor superior e capacidades de exibição em cores completas.Dispositivos de RA podem alcançar melhor desempenhoOs nossos Wafers SiC são fabricados para atender aos mais elevados padrões da indústria, tornando a ZMSH um parceiro confiável para aplicações AR de ponta.

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