Analisi delle guide d'onda in carburo di silicio AR: una prospettiva di progettazione

- Sì.Le scoperte nei materiali spesso elevano intere industrie a nuovi livelli, aprendo persino nuove frontiere tecnologiche per l'umanità.gettando le basi per la vita basata sul silicio. Potrebbe il carburo di silicio (SiC) propulsionare in modo simile le guide d'onda AR a altezze senza precedenti?

Solo comprendendo i requisiti a livello di sistema possiamo chiarire le direzioni di ottimizzazione dei materiali.esemplificato da Microsoft HoloLensLe guide d'onda AR sono costituite da tre zone: pupilla di ingresso, pupilla di espansione e pupilla di uscita.Da Nokia a HoloLens e successive aziende come Dispelix.

**Basi di progettazione della guida d'onda:**

1. ** Zona della pupilla di ingresso:** La luce in entrata dal motore ottico è accoppiata alla base (vetro, SiC o resina) tramite griglie.la luce subisce una riflessione interna totale (TIR) quando gli angoli di incidente raggiungono le soglie critiche, confinandolo all'interno della base per la trasmissione alla pupilla di espansione.
2. ** Zona di espansione della pupilla:** La luce viene replicata orizzontalmente (asse X) e propagata verso la pupilla di uscita.
3. ** Zona della pupilla di uscita:** La luce viene ulteriormente replicata verticalmente (asse Y), finendo per uscire dalla guida d'onda all'occhio umano." la guida d'onda AR ha lo scopo di replicare questo "disco" in più copie (eIdealmente, queste repliche si sovrappongono perfettamente per formare un campo luminoso uniforme ad alta luminosità con un colore e una luminosità coerenti su tutta la superficie,garantire l'uniformità visiva indipendentemente dalla posizione del sguardo.

**Considerazioni chiave di progettazione per le guide d'onda AR:**

• **FOV (Field of View):** Determina la dimensione dello schermo percepita dagli utenti e influenza la progettazione del motore ottico.
• ** Eyebox:** Garantisce una visibilità completa dell'immagine entro i limiti di movimento della testa dell'utente, influenzando il comfort.
• **Metriche aggiuntive:** Inclusa l'uniformità luminosità/colore, MTF (funzione di trasferimento di modulazione) e integrazione del sistema.

Il processo di progettazione del conduttore d'onda AR comporta in genere:

1. Definire i requisiti di FOV e eyebox.
2. Selezione di un'architettura di guida d'onda.
3. Stabilire variabili/obiettivi di ottimizzazione.
4. Raffacimento iterativo attraverso simulazioni e test.

Perché il carburo di silicio è importante:- Sì.
Critico per le prestazioni della guida d'onda è il diagramma d'onda vettoriale k, che mappa le modalità di propagazione della luce in base alla lunghezza d'onda e all'angolo.mentre l'anello indica il FOV massimo sostenuto dall'indice di rifrazione del materiale della guida d'ondaI materiali con indici di rifrazione più elevati (ad esempio, SiC) espandono il confine esterno, consentendo FOV più ampi.

Ogni griglia sovrappone un ulteriore vettore d'onda alla luce in entrata, spostando la sua posizione all'interno dell'anello a seconda della lunghezza d'onda.Le implementazioni RGB a singolo chip hanno una FOV ridotta rispetto ai sistemi monocromatici a causa della dispersione.

**Alternative ai materiali ad alto indice di rifrazione:**

1. **Focus Stitching:** Architetture come Hololens Butterfly dividono il FOV in due attraverso griglie laterali, ricombinandoli successivamente alla pupilla di uscita.Questo approccio consente di ottenere grandi FOV anche con materiali a basso indice (e.g., vetro con indice di rifrazione ~ 1,8).
2. ** Disegni di griglia 2D:** Espandere ulteriormente il potenziale FOV attraverso modelli avanzati.

** SiC Vantaggi:**
Mentre il vetro ad alto indice di rifrazione (ad esempio, 1.8) attualmente supporta 50 ° FOV senza difficoltà, il SiC offre una scalabilità superiore per FOV superiori a 60 °. I progettisti preferiscono il SiC per la sua flessibilità,ma gli utenti finali danno la priorità alle prestazioniLa selezione dei materiali dipende in ultima analisi dai team di prodotti che bilanciano le esigenze delle applicazioni, i prezzi, le specifiche e la prontezza della catena di approvvigionamento.

** Le chiavi da mangiare: **

1. Il vetro ad alto indice di rifrazione è sufficiente per 50°+ FOV nelle applicazioni tradizionali.
2. Il SiC diventa essenziale per raggiungere un FOV di 60°+.

I materiali sono scelte a livello di componenti, che servono le funzioni del sistema e, in ultima analisi, gli utenti attraverso i prodotti.,componenti e materiali.

ZMSH è ben attrezzata per fornire wafer in carburo di silicio (SiC) di alta qualità che soddisfano i requisiti avanzati della tecnologia degli occhiali AR.e resistenza meccanica, i Wafer SiC di ZMSH sono ideali per l'uso in guide d'onda AR, consentendo lenti ultra-sottili e leggere con dissipazione termica superiore e capacità di visualizzazione a colori.I dispositivi AR possono ottenere prestazioni migliorateI nostri wafer SiC sono fabbricati per soddisfare i più elevati standard del settore, rendendo ZMSH un partner affidabile per applicazioni AR all'avanguardia.

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