加速AR技术布局，华为入股晶圆级光芯片公司鲲游光电

继此前投资了多家芯片企业之后，近日，华为全资控股的哈勃科技投资有限公司（下称“哈勃投资”）投资了晶圆级光学芯片公司上海鲲游光电。

据企查查信息显示，12月18日，上海鲲游光电科技有限公司（下称“鲲游光电”）发生工商信息变更，新增哈勃投资和上海临港智兆二期股权投资基金合伙企业（有限合伙）两家股东，其中，哈勃投资持有鲲游光电6.58%股权，为该公司第四大股东。

公开资料显示，鲲游光电(North Ocean Photonics)成立于2016年，总部位于中国上海，专注于晶圆级光芯片的研发与应用，致力于探索通过半导体工艺与光学工艺的融合，以半导体晶圆思路设计、制成纳米级、低成本的光学芯片。鲲游光电核心研发团队成员曾获得国家科技进步二等奖、中国电子学会电子信息科学技术一等奖，拥有微光学领域的核心国际专利40余项。目前鲲游光电已对外提供微纳光学、AR光波导、光通讯高速光链路的量产产品。

特别值得一提的是，光波导技术或将是未来AR眼镜的主流显示方案。光波导的这种特性，对于优化头戴的设计和美化外观有很大优势。因为有了波导这个传输渠道，可以将显示屏和成像系统远离眼镜移到额头顶部或者侧面，这极大降低了光学系统对外界视线的阻挡，并且使得重量分布更符合人体工程学，从而改善了设备的佩戴体验。比如此前的微软HoloLens、Magic Leap One，今年5月Rokid推出的新一代 MR眼镜Rokid Vision，以及12月10日OPPO发布的AR眼镜，都采用了光波导技术。根据此前的信息显示，目前苹果以及华为也都在研发VR眼镜，光波导无疑将是首选的显示方案。

在AR眼镜中，要想光在传输的过程中无损失无泄漏，“全反射”是关键，即光在波导中像只游蛇一样通过来回反射前进而并不会透射出来。

简单来说达到全反射需要满足两个条件：(1) 传输介质即波导材料需要具备比周围介质高的折射率(如图2所示n1> n2); (2) 光进入波导的入射角需要大于临界角θc.

全反射原理示意图

光机完成成像过程后，波导将光耦合进自己的玻璃基底中，通过“全反射”原理将光传输到眼睛前方再释放出来。

这个过程中波导只负责传输图像，一般情况下不对图像本身做任何“功”(比如放大缩小等)，可以理解为“平行光进，平行光出”，所以它是独立于成像系统而存在的一个单独元件。

而光波导又主要有两种技术路径：阵列（又称几何或反射光波导）光波导，以及全息光栅光波导（又称全息光波导、衍射光波导或物理光波导）。虽都叫“波导”，但两者的实现原理大相径庭。

阵列光波导的原理为：图像源（一般为LCoS或OLED等微显示屏）通过成像系统后，耦合进由多个小棱镜镀膜接合而成的光波导基底中，由全反射原理进行光束传播，最终由数个分光斜面上将光束耦合出。

而全息光栅光波导采用衍射原理，将图像源（一般为LCoS，由于光效限制，全息光栅光波导暂无法使用OLED）发射出来的光线通过三种衍射红、蓝、绿波长的光栅导入玻璃或树脂内进行反射，最终经由耦出光栅实现衍射进入人眼。

生产工艺上，二者也是完全不同：阵列光波导的工艺常采用玻璃冷加工工艺，将多个棱镜进行多次镀膜后，采用贴合的方式组成一块完整的阵列光波导镜片；而全息光栅光波导常采用纳米压印技术，使用半导体加工工艺将光栅压印于基底，再将多片光栅贴合至一起成为全息光栅波导镜片。

阵列光波导和全息光栅光波导两种方案各有其所长，阵列光波导的显示效果、镜片薄度、透光度和光效等参数更为优异，且可以搭配OLED；而全息光波导在成本、出瞳等参数上更佳，且可以采用玻璃或树脂两种材质。

在今年的2019慕尼黑上海光博会期间，鲲游光电就正式国内首发第一代量产型全息光栅AR光波导