Analyse des guides d'ondes en carbure de silicium AR: une perspective de conception

Je suis désolée.Les découvertes matérielles élèvent souvent des industries entières à de nouveaux sommets, ouvrant même de nouvelles frontières technologiques à l'humanité.la mise en place de la vie à base de siliciumLe carbure de silicium (SiC) pourrait-il propulser des guides d'ondes AR à des hauteurs sans précédent?

C'est seulement en comprenant les exigences au niveau du système que nous pouvons clarifier les directions d'optimisation des matériaux.illustré par Microsoft HoloLensCes guides d'ondes sont constitués de trois zones: élève d'entrée, élève d'expansion et élève de sortie.de Nokia à HoloLens et plus tard des sociétés comme Dispelix.

** Les bases de la conception des guides d'ondes:**

1. ** Zone de la pupille d'entrée:** La lumière entrante du moteur optique est couplée à la base (verre, SiC ou résine) via des grilles.la lumière subit une réflexion interne totale (RIT) lorsque les angles d'incidence atteignent des seuils critiques, le confinant à la base pour la transmission à la pupille de dilatation.
2. **Zone d'expansion de la pupille:** La lumière est répliquée horizontalement (axe X) et se propage vers la pupille de sortie.
3. ** Zone de sortie de la pupille:** La lumière est ensuite répliquée verticalement (axe Y), sortant finalement du guide d'onde vers l'œil humain." Le but du guide d'ondes AR est de répliquer ce "disque" en plusieurs copies (e)Idéalement, ces répliques se chevauchent parfaitement pour former un champ lumineux uniforme et de haute luminosité avec une couleur et une luminosité cohérentes sur toute la surface,assurer l'uniformité visuelle quelle que soit la position du regard.

** Les principales considérations de conception pour les guides d'ondes AR:**

• **FOV (Field of View):** Détermine la taille de l'écran perçue par les utilisateurs et influence la conception du moteur optique.
• ** Eyebox:** Assure une visibilité complète de l'image dans les gammes de mouvements de la tête de l'utilisateur, ce qui affecte le confort.
• **Métriques supplémentaires:** y compris l'uniformité de luminosité/couleur, la MTF (fonction de transfert de modulation) et l'intégration du système.

Le processus de conception d'un guide d'onde RA implique généralement:

1. Définition des exigences en matière de VFO et de la boîte oculaire.
2. Sélection d'une architecture de guidage d'onde.
3. Définition des variables/objectifs d'optimisation.
4. Amélioration itérative grâce à la simulation et aux tests.

Pourquoi le carbure de silicium est important:Je suis désolée.
Le quadrant central représente la FOV de la lumière incident, la longueur d'onde et l'angle de propagation.tandis que l'anneau indique la FOV maximale supportée par l'indice de réfraction du matériau du guide d'ondeLes matériaux ayant des indices de réfraction plus élevés (par exemple, SiC) élargissent la limite extérieure, permettant des FOV plus larges.

Chaque grille superpose un vecteur d'onde supplémentaire sur la lumière entrante, déplaçant sa position dans l'anneau en fonction de la longueur d'onde.Les implémentations RGB à puce unique font face à une FOV réduite par rapport aux systèmes monochromatiques en raison de la dispersion.

**Alternatives aux matériaux à haut indice de réfraction:**

1. **Stitching FOV:** Des architectures comme Hololens Butterfly divisent le FOV en deux via des grilles latérales, les recombinant plus tard à la pupille de sortie.Cette approche permet d'obtenir de grands FOV, même avec des matériaux à faible indice (e.g., verre avec un indice de réfraction d'environ 1.8) Hololens 2 a obtenu plus de 50° FOV en utilisant cette méthode.
2. **Designs de grille 2D:** Élargir davantage le potentiel de la FOV grâce à un modèle avancé.

**Avantages du SiC:**
Alors que le verre à haut indice de réfraction (par exemple, 1.8) supporte actuellement 50 ° FOV sans difficulté, le SiC offre une évolutivité supérieure pour les FOV dépassant 60 °. Les concepteurs préfèrent le SiC pour sa flexibilité,mais les utilisateurs finaux donnent la priorité aux performancesLa sélection des matériaux dépend en fin de compte de l'équilibre des équipes de produits entre les besoins de l'application, les prix, les spécifications et la préparation de la chaîne d'approvisionnement.

**Clé à retenir:**

1. Le verre à haut indice de réfraction suffit pour des FOV de plus de 50° dans les applications courantes.
2. Le SiC devient essentiel pour atteindre une VFO de 60°+.

Les matériaux sont des choix au niveau des composants, au service des fonctions du système et finalement des utilisateurs à travers les produits.,composants et matériaux.

ZMSH est bien équipée pour fournir des plaquettes en carbure de silicium (SiC) de haute qualité qui répondent aux exigences avancées de la technologie des verres AR.et résistance mécanique, les plaquettes SiC de ZMSH sont idéales pour une utilisation dans les guides d'ondes AR, permettant des lentilles ultra-minces et légères avec une dissipation thermique supérieure et des capacités d'affichage en couleur.Les appareils AR peuvent améliorer les performancesNos plaquettes SiC sont fabriquées pour répondre aux normes les plus élevées de l'industrie, ce qui fait de ZMSH un partenaire fiable pour les applications AR de pointe.

Wafer SiC - qualité de recherche primaire pour les semi-conducteurs