Coherent 製造出幾個(ge) 關(guan) 鍵 AR 顯示元件，並積極致力於(yu) 提升相關(guan) 技術。

虛擬實境（VR）和擴增實境（AR）在過去幾年中受到了媒體(ti) 的廣泛關(guan) 注。這些技術在包括遊戲、醫療保健、培訓、工程、建築、室內(nei) 設計、旅遊、國防，甚至產(chan) 品營銷在內(nei) 的眾(zhong) 多應用領域得到廣泛采用。但時至今日，VR/AR 仍未對大多數人的生活產(chan) 生重大影響。

造成這種情況的兩(liang) 個(ge) 主要原因是 VR/AR 穿戴裝置的質量和成本。具體(ti) 來說，質量涉及圖像 亮度、分辨率、視野以及速度和功耗這樣的電子特性等因素。此外，穿戴裝置尺寸、重量和電池壽命等實際考慮因素也很重要。成本意味著需要將穿戴裝置價(jia) 格降低到足以讓大多數消費者都有能力購買(mai) 。

AR 麵臨(lin) 的挑戰

要推動這些方麵的改進，還有許多技術障礙需要克服。與(yu) VR穿戴裝置相比，AR麵臨(lin) 的這些挑戰通常更大。為(wei) 此，讓我們(men) 首先回顧一下這些術語的具體(ti) 含義(yi) 。下表中總結了這些定義(yi) ：

VR和MR 穿戴裝置的一個(ge) 關(guan) 鍵特征是可以直接觀看顯示屏。也就是說，它們(men) 就在觀看者眼前。這使得能夠使用類似於(yu) 顯微鏡、雙筒望遠鏡和測距儀(yi) 等儀(yi) 器中使用的相對簡單、傳(chuan) 統的觀察光學元件。盡管VR光學係統在尺寸上減小了很多。

相比之下，AR目鏡中的顯示屏不在用戶的視野中，因此需要複雜的光學器件將光線重新導 向使用者的眼睛。顯示輸出必須與(yu) 佩戴者對環境的直接觀察相結合，以使虛擬物體(ti) 看起來像是在現實世界中一樣。實現這一目標的光學器件（通常是分束器或波導）比VR穿戴裝置鏡頭複雜和精密得多。

此外，計算機生成的圖像必須在真實世界檢視中以正確的位置、距離和方向呈現。這需要穿戴裝置持續追蹤用戶的頭部和身體(ti) 運動，並確定真實環境中物體(ti) 的大小、位置和方向。雖然大多數VR穿戴裝置還包含一些頭部和身體(ti) 運動追蹤功能，但AR對此的要求通常更為(wei) 嚴(yan) 苛。

Coherent製定了清晰的AR未來發展計劃

Coherent一直在積極參與(yu) 開發能夠解決(jue) AR係統的這些問題基於(yu) 光子學的解決(jue) 方案。我們(men) 主要關(guan) 注AR穿戴裝置的三個(ge) 功能元素：顯示投影儀(yi) （或光引擎）、光合路器和光傳(chuan) 感器 。

1、顯示引擎

大多數AR穿戴裝置都使用MicroLED 或激光光束掃描光引擎。Coherent在為(wei) MicroLED 生產(chan) 提供關(guan) 鍵技術方麵享有盛譽。具體(ti) 而言，Coherent采用激光剝離（LLO）技術，將MicroLED與(yu) 藍寶石生長芯片進行分離。有時在采用LLO之後，還通過我們(men) 的UVtransfer（也執行LLO和像素修複/修剪）實施激光誘導前向轉移（巨量轉移LIFT）技術。

Coherent 在製造用於(yu) 顯示投影儀(yi) 的一些微型光學元件方麵也擁有廣泛的專(zhuan) 業(ye) 知識。其中最有趣的一個(ge) 元件是用於(yu) 準直的“超表麵”微陣列透鏡。

超表麵透鏡利用奈米結構來改變入射光波。這些功能的製造精度很高，並且滿足MicroLED 陣列上的嚴(yan) 格公差要求，能夠對來自各個(ge) 發射器的光進行校準。超透鏡扁平且非常薄，可以無縫匯集到顯示引擎模塊中。

一個(ge) 額外的好處是可以使用光刻或其他晶圓級技術製造超透鏡。這意味著可以經濟地大量生產(chan) 它們(men) 。因此，這項技術非常符合AR目鏡的製造要求。

Coherent還為(wei) 光引擎提供其他光學元件。其中包括用於(yu) 激光光束掃描器（LBS）的 RGB 組合器或用於(yu) LCOS顯示器的薄膜偏振器，以及可應用於(yu) 各種類型玻璃或整合到幾乎任何光學元件的光學疊層中的各種光學鍍膜。

2、光合束器

收集影像輸出並重定向它，使其看起來與(yu) 佩戴者直接看到的周圍環境重疊，這可能是AR穿戴裝置設計中麵臨(lin) 的最大光子挑戰。不同的團體(ti) 目前正在開發許多高度創新的設計理念來實現這一目標。同樣，Coherent還提供製造一些設備的技術，以及實際設備的元件。

在許多穿戴裝置中，目鏡鏡頭都采用波導結構。它們(men) 能夠將來自顯示器（位於(yu) 框架中）的光引導至使用者的眼睛。波導在顯示引擎附近有輸入耦合器，在透鏡中心有輸出耦合器。這些輸出耦合器以表麵起伏光柵（SLG或全息光學元件（HOE）的形式加以呈現。

使用雷射在光聚合物中記錄 HOE。具體(ti) 來說，此過程使用三個(ge) 激光源（紅色、綠色和藍色）來完成。與(yu) 其他形式的全息攝影術一樣，用於(yu) 此技術的激光源必須是單頻、具有較長的相幹長度、工作穩定性高，並且最好輸出高功率（以盡量減少曝光時間）。Coherent Genesis和Verdi激光具有這些特性，使其成為(wei) 記錄HOE的理想選擇。

Coherent還可以製造多種不同的光束組合器元件，包括透鏡材料。一些領先的 AR公司正在探索將光學晶體(ti) 用於(yu) 鏡頭，以替代玻璃。晶體(ti) 材料的折射率可以達到2.3或更高。這擴大了視野，並能夠通過單個(ge) 波導傳(chuan) 輸三種顏色，而不是使用玻璃時需要的兩(liang) 層或三層波導。這有助於(yu) 減輕AR目鏡的重量，讓用戶體(ti) 驗更加身臨(lin) 其境。

3、光傳(chuan) 感器

Coherent一直是生產(chan) 基於(yu) 激光的深度感測或3D傳(chuan) 感器元件和模塊的領先製造商之一。具體(ti) 來說，我們(men) 的大功率 VCSEL 光源（單發射器和陣列）廣泛用於(yu) 受歡迎的智能型手機。這些光源包括用於(yu) 飛行時間（TOF）或光深度感測模塊的陣列。此外，我們(men) 還可以將我們(men) 的VCSEL陣列與(yu) 我們(men) 的衍射或超表麵元件配對，以產(chan) 生均勻的泛光照明或點圖案。我們(men) 還設計和製造激光驅動IC，並且可以將這些元件整合到超緊湊模塊中。我們(men) 的光子學專(zhuan) 家明白,在AR應用的3D感測方麵，小尺寸和低功耗是關(guan) 鍵指標。

AR和VR穿戴裝置的定位將成為(wei) 下一個(ge) 主要的消費性電子裝置和互聯網設備。

Coherent擁有非常適合製造AR目鏡基於(yu) 光子學的技術產(chan) 品群組。這使我們(men) 能夠支援該領域的創新（特別是在提供製造工具和元件方麵），讓超緊湊、低功耗和高性能裝置在成功取得市場方麵發揮關(guan) 鍵作用。