市场数据:AR眼镜出货量稳步增长
2025年,全球智能眼镜出货量近680万台,其中具备AR显示功能的智能眼镜出货量约100万台,同比上涨36%。该市场的增长主要得益于Ray-Ban Meta智能眼镜的推动,其凭借与AI大模型的深度整合、操作便捷等优势,成为带动AR眼镜普及的重要力量。
AR眼镜光学方案进化历史:
AR眼镜的显示技术始终围绕着轻量化,自然透视和优质视觉体验进行迭代,大致可分为早期、过渡期与现阶段三个关键阶段。
早期:主要以棱镜方案为主导,Google Glass初代等产品通过微型投影仪+反射,结构简单但是较为厚重、视场角小(15°),主要适配工业等小众场景,标志着AR光学的初步落地。

谷歌眼镜Google Glass 图源:网络
过渡期:自由曲面方案与Birdbath方案崛起,成为企业级与轻消费级主流。
自由曲面方案使用非球面复杂曲面镜,光线直接反射一次进入人眼,光路简洁,光效高,成像质量和色彩饱和度较好。解决了棱镜方案的成像短板,代表产品为耐德佳X2、 ARknovv A1等;

耐德佳X2智能眼镜 图源:耐德佳
Birdbath方案采用双半透半反镜+凹面镜组合,光线在两片半透半反镜之间两次反射后进入人眼。视场角较大,技术成熟,量产成本低。代表产品为Rokid Air、XREAL Air系列等。

Rokid Air 图源:Rokid
现阶段:光波导方案(几何光波导、衍射光波导),利用全反射原理,将光在薄片波导中传导至人眼,实现极致的轻薄。解决前几代方案的 “厚重低透” 痛点,实现超轻薄、高透光,国内供应链逐步突破量产瓶颈。
几何光波导:代表产品为Meta Ray-Ban Display、INMO Air2等。

Meta Ray-Ban Display 图源:Meta
衍射光波导:代表产品为雷鸟 X3 Pro、Rokid Glasses等。
雷鸟X3 Pro 图源:雷鸟
衍射光波导搭配的Micro LED技术中单绿色方案因成本低、功耗小、亮度高,能有效弥补衍射光波导光效低的短板,仍为市场主流。全彩Micro LED方案也逐步在中高端消费级产品中实现落地。

表面浮雕光栅光波导是什么:
衍射光波导是AR智能眼镜核心光学显示方案,依托衍射光栅的分光、传像原理实现虚拟影像投射。基于衍射光栅类型的不同,衍射光波导又可分为表面浮雕光栅光波导和体全息光波导,本文主要围绕表面浮雕光栅光波导来展开介绍。

衍射光波导工作原理 来源:Digilens
表面浮雕光栅光波导(SRG)依托衍射光学核心原理,通过表面微纳光栅结构实现光束的精准分束与耦合入射。光束进入波导片后,会沿介质内部进行全反射传导,直至被另一组表面浮雕光栅耦合导出,最终精准投射至人眼。这类衍射光波导的核心机制,是借助透明波导介质的全反射特性,将光束约束在波导内部进行长距离传导,并依靠周期性排布的纳米级光栅结构,完成光束的定向偏折、视场扩展与高效出射。它融合了衍射光学与几何光学的双重技术优势,以微纳尺度的光栅阵列,实现对光线传播路径的高精度调控。其特点主要是轻薄,高透,清晰和大视场角,成为AR眼镜镜片的主流方案。

表面浮雕光栅光波导原理图
表面浮雕光栅:具有周期性变化结构/凹槽的光栅结构,光栅一般分为一维光栅(矩形光栅/倾斜光栅/闪耀光栅等)和二维光栅(柱状光栅等)。

光栅分类
表面浮雕光栅光波导工艺:
表面浮雕光栅光波导(SRG)实现方案主要有三种,目前主流使用的是纳米压印技术(NIL),能以低成本、大批量地在玻璃或者树脂上压印出纳米级光栅结构。刻蚀工艺则偏向高精度、高性能的需求。
1、光刻+干法刻蚀工艺(AR行业通常使用电子束曝光(EBL)、深紫外曝光(DUV)等光刻方式进行光栅图案的加工)。
2、纳米压印工艺。
3、纳米压印+干法刻蚀工艺。
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工艺类型 |
核心原理 |
优势 |
不足 |
| 电子束曝光(EBL)+干法刻蚀 | 以高折材料/镀膜硅片/石英为基底,沉积掩膜层→旋涂EBL光刻胶→电子束逐点扫描直写纳米图案→显影→干法刻蚀(ICP/RIBE)转移图案→去除残留光刻胶与掩膜层 | 1.加工精度极高,可实现直齿、斜齿、闪耀、菱形等多种齿形及周期/齿高渐变结构;2.光栅精度较高,环境可靠性好 | 1.逐点扫描导致加工速度极慢;2.成本极高,无法直接量产光波导产品 |
| 深紫外曝光(DUV)+干法刻蚀 | 以高折材料为基底,沉积掩膜层→旋涂ArF/KrF光刻胶→193nm/248nm 深紫外光通过掩膜版投影式曝光→显影→干法刻蚀转移图案→去除残留材料 | 1.投影式大面积曝光,量产效率高,Wafer利用率高;2.光栅齿形精度高、侧壁陡直、表面粗糙度低;3.光栅RI>2.0,可靠性强 | 1.DUV设备昂贵且购买困难,需高精度掩膜版,加工成本高;2.大尺度下斜齿均一性差,仅能批量加工直齿光栅 |
| 纳米压印(NIL)工艺 | 以UV-NIL为主流:先通过光刻+干法刻蚀制模板→贴合软膜UV固化得子版→子版压印至高折胶涂层→UV秒级固化→脱模,重复压印量产 | 1.成本低、工序简单,量产效率高;2.不受光学衍射限制,可加工直齿、斜齿、二维渐变等几乎所有齿形,设计自由度高;3.材料利用率与机台效率高 | 1.依赖高折胶,市场上高折胶RI普遍<2.0;2.高折胶耐候性、可靠性不足,难以满足高端需求 |
| 纳米压印+干法刻蚀工艺 | 低折射率树脂为牺牲层→纳米压印转移图案至压印胶→以压印胶为掩膜,干法刻蚀穿透残胶/掩膜层至基底→氧等离子体+化学清洗去除残留材料 | 1.突破高折胶限制,光栅RI>2.0;2.高折材料选择广(玻璃、铌酸锂等),产品可靠性好;3.无需复杂光学系统与高价掩膜版,成本低于DUV方案,量产效率不低;4.可加工多Die产品,材料利用率高 | 1.需匹配刻蚀选择比合适的材料与压印胶,齿形精度控制难度大;2.残胶厚度与均一性对光栅质量影响显著 |
下面给大家介绍常见的表面浮雕光栅光波导供应商;
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供应商 |
合作 |
代表产品 |
| 歌尔光学 | Meta、华为、小米等 | F50Se模组(50°视场角SiC光波导) |
| 广纳四维 | 逸文、光屿高维等 | 逸文Even G1,光屿高维Coray Air2,碳化硅光波导 |
| 鲲游光电 | 星际魅族、XREAL等 | XREAL Air 系列 |
| 至格科技 | 阿里巴巴、OPPO等 | 阿里夸克 AI 眼镜 |
| 慕德微纳 | 舜宇、歌尔等 | 全彩50° 碳化硅波导 |
| 光舟半导体 | 物流、医疗、工业等企业 | Meta Lens S1 户外骑行眼镜
(双目衍射光波导) |
| 利达光电 | 工业AR、车载显示等 | 工业 AR 眼镜、车载 AR-HUD |
| 苏大维格 | Meta、华为、小米等 | 华为Mate Vision眼镜 |
| WaveOptics | Snap(被 Snap 收购) | Snap Spectacles 系列 |
| Digilens | 水晶光电、汽车厂商等 | 提供SRG + 技术方案 |
| Dispelix | Meta等(被瑞声科技收购) | 50°大视场角碳化硅光波导模组 |
| Vuzix | 医疗、工业等企业 | Vuzix Shield 工业 AR 眼镜、Vuzix Blade 2 医疗眼镜 |
| Magic Leap | 医疗、工业等企业 | Magic Leap 2 |

1、歌尔光学:

https://www.goeroptics.com/
2012年歌尔光学正式切入虚拟现实与精密光学领域,聚焦AR/VR/MR、智能投影、汽车电子等领域,深耕光学元件及模组的研发与制造环节。历经多年技术积淀与产业深耕,歌尔光学已跻身全球XR相关光学零组件核心供应商行列,现已具备 XR 光学镜片、光学成像模组、智能投影光机、车载光学产品、微纳光学元件及激光模组等多款产品的全流程设计研发与规模化制造能力,相关产品广泛应用于AR/MR、智能家居、汽车电子、机器视觉等多个领域。

歌尔光学衍射光波导 图源:歌尔光学
在2026美国SPIE AR|VR|MR大会上,歌尔光学重磅发布AR全彩光波导显示模组 F50Se。该模组成功实现50°视场角,不仅能助力AR眼镜打造极致轻薄的产品形态,更能带来更优异的视觉显示效果。F50Se模组的核心突破在于创新性采用高折射率碳化硅光波导材料,一举突破传统玻璃基底光波导30°视场角的物理限制,实现50°超大视场角的技术升级;同时,歌尔光学通过创新光栅设计与干法刻蚀工艺的协同优化,有效消除了AR光波导显示中常见的残影、彩虹纹等视觉干扰问题,让显示的视觉纯净度得到提升。

50°大视场角碳化硅光波导模组F50Se 图源:歌尔光学
2、广纳四维:

http://www.seev-tech.com/
广纳四维(SEEV)成立于2021年,专注AR衍射光波导微纳光学器件的研发和生产,致力于为全球客户提供高质量、高性能的微纳光学产品及服务。团队依托国家纳米科学中心近20年的纳米材料研发和尖端纳米加工技术积累,以光学设计为核心,通过不断自主研发,掌握了衍射波导批量化生产的全链条核心技术,具备从制备母版到压印波导镜片,再到切割封装、器件检测的全流程研发生产能力。

衍射光波导镜片 图源:广纳四维
SiC基底光波导依托高折射率特性与精密化光学设计优势,可有效提升终端产品的光学性能与显示效果,目前广纳四维也正在全力推进SiC衍射光波导的研发攻关与量产落地工作,其采用刻蚀工艺打造的SiC衍射光波导C45C已经在光屿高维Coray Air2产品中实现了量产。

广纳四维光栅结构 图源:广纳四维
3、鲲游光电:

https://www.nophotonics.com/
鲲游光电是专注于晶圆级光学、光集成领域的高科技企业,公司研发生产中心位于上海自贸区临港新片区。依托自身深厚的技术积累、高精度的制造工艺,鲲游光电致力于探索前沿光子、光电子领域的实践与创新应用,助力中国在下一代光子科技领域的弯道超车,以晶圆级光学奠定兴光子AI的基石。
通过自研高效设计优化算法及工具、掌握全闭环的工艺开发及量产能力,鲲游可以提供AR光波导的多路线创新融合的综合解决方案及低成本的批量交付。


鲲游光电衍射光波导及其光栅结构 图源:鲲游光电
4、至格科技:

https://www.greatar-tech.com/
至格科技是专注于AR衍射光波导、衍射光栅和微纳光学领域的国家高新技术企业。致力于AR衍射光波导、衍射光栅和微纳光学元件的研发、生产和销售。采用基于表面浮雕光栅衍射光波导的AR显示技术路线,自主掌握光栅产业链三大核心技术——光栅设计、光栅母版加工和纳米压印生产,并成功研制出AR衍射光波导光学显示模组产品。

AR衍射光波导 图源:至格科技
5、慕德微纳:

https://www.moldnano.com/
慕德微纳(杭州)科技有限公司成立于2022年4月,公司专注于微纳光学器件,为全球客户提供高质量的技术服务和产品,以支持下一代前沿领域的快速发展。

公司先后完成倾斜光栅、二维光栅、闪耀光栅、渐变深度光栅等纳米压印模板技术开发,成为国内第一家完成相关技术开发的单位。2023年5月,慕德微纳研发中心正式启用,公司在技术创新方面拥有了完善的研发和迭代能力。

慕德微纳光栅结构 图源:慕德微纳

6、光舟半导体:

https://www.optiark.com/
深圳市光舟半导体技术有限公司(简称“光舟半导体”)成立于2020年1月,公司由AR光学专家朱以胜联合业界衍射光波导之父Tapani Levola、英国剑桥大学光电子与传感器组教授初大平等科学家共同创办,致力于光波导(衍射光学芯片)、光引擎(微投影模组)、光学模组、微纳半导体材料与工艺等高端先进技术开发与制造,产品应用于物流、医疗、娱乐、运动、智能工业等领域。

光舟半导体衍射光波导
7、利达光电:
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http://www.lida-oe.com.cn/
南阳利达光电有限公司(简称“利达光电”)作为中光学集团旗下全资子公司,是国内光学制造领域的核心企业之一。公司依托其深厚的技术积淀与产业资源,专注于精密光学元件的研发与生产,并在增强现实(AR)这一前沿科技领域展现出卓越的技术实力和市场竞争力。多年来,利达光电以自主掌握的先进光学镀膜技术和精密制造工艺为基础,持续深耕AR产业关键光学器件,逐步构建起从核心元件到显示模组的完整产品矩阵。
公司在该领域的产品布局主要围绕AR显示两大主流技术路线——阵列光波导与衍射光波导展开。凭借在光学设计、微纳加工及高精度装配方面的系统化能力,利达光电已成功为行业下游客户提供多款波导显示器件,具备视角广、透光度高、成像清晰等特点,可广泛应用于消费电子、工业维修、医疗培训、军事仿真等领域。此外,公司还充分发挥在微棱镜与合色棱镜制造方面的传统优势,开发出适用于AR/MR(混合现实)设备微型光机的高精度合色棱镜、PBS棱镜,有效解决了光路集成与色彩合成中的关键技术难题,显著提升了光机的紧凑性与成像质量。
通过持续的技术创新和工艺优化,利达光电不仅建立了覆盖设计、制造、检测的全链条技术体系,更与产业链上下游企业形成了紧密协作关系,推动了国产AR光学解决方案的落地与应用。未来,随着元宇宙、智能化穿戴设备等新兴市场的蓬勃发展,利达光电将继续巩固其在AR核心光学器件领域的领先地位,致力于为全球客户提供更高性能、更优成本的光学产品,助力下一代显示技术的产业化进程。
8、苏州苏大维格:

https://www.svgoptronics.com/
苏州苏大维格科技集团股份有限公司2001年10月注册,是一家以自主研发的三维光刻设备为核心驱动力,面向信息光子和新型显示领域,进行光电子材料/器件研究和产业化的股份制民营企业。
苏大维格在大面积微纳三维光刻、纳米光刻、纳米压印、纳米结构功能化、功能材料的数字设计等方面,已形成显著特色和优势,系统提出并实现微纳制造领域原创基础技术、先进算法和重大工艺装备,打破对外依赖,成为微纳制造领域少数具有核心竞争力的创新型企业。

苏大维格光栅结构 图源:苏大维格
9、WaveOptics:
https://waveoptics.ar/
WaveOptics是2014年创立于英国的AR光波导技术领军企业,专注于AR眼镜光学引擎的研发与设计,核心技术为表面浮雕光栅(SRG)衍射光波导,采用纳米压印工艺实现规模化量产。其产品兼具轻薄特性与出色光学性能。2021年5月,WaveOptics被 Snap以5亿美元全资收购,成为其AR硬件生态的核心组成部分。

WaveOptic 衍射光波导产品 图源:WaveOptic官网
10、Digilens:

https://www.digilens.com/
DigiLens是用于XR显示技术的全息波导领域的领导者。该公司开发了专利光学平台和光敏聚合物技术,并采用独特的低成本接触式复制制造工艺,提供一流的解决方案。DigiLens助力OEM合作伙伴为全球汽车、企业、消费电子、航空电子等设计和制造支持XR功能的设备。
其推出的SRG+,是新一代表面浮雕光栅(SRG)技术,它在DigiLens目前业界领先的体布拉格光栅(VBG)基础上进行了全面升级,显著提升了效率、均匀性、视场角和尺寸,同时保持了低廉的价格和高效的量产能力。SRG+工艺是对DigiLens成熟的VBG技术的延伸,它能够制造出无残余偏置层的SRG结构,并实现对光栅角度的精准控制,从而达到业界领先的效率和最小的眼部眩光。

Digilens光栅结构 图源:Digilens
11、Dispelix:

https://dispelix.com/
Dispelix是2015年成立于芬兰埃斯波的AR光学领军企业,核心业务为刻蚀工艺表面浮雕光栅光波导技术研发。其技术以轻薄、高画质为优势,适配消费级与企业级AR设备,已切入全球头部XR供应链。2025年11月,公司被瑞声科技收购,将依托双方资源加速技术商业化与规模化量产,推动AR光学方案普及。
Dipelix的核心技术建立在单板式波导上表面浮雕衍射光栅的开创性设计与制造工作之上。

Dispelix光波导 图源:Dispelix
12、Vuzix:

https://www.vuzix.com/
Vuzix成立于1997年,是一家拥有专业制造技术的光学技术公司。公司致力于光学元件、波导、智能眼镜和AR解决方案的设计、制造、营销和销售。
Vuzix的光波导技术基于诺基亚发明的表面浮雕光栅制造工艺,内部有专门设计表面浮雕光栅的工程师,而且母版的整个生产过程也是在内部完成的。采用纳米压印技术每一个母版可用于压印数千个基片。

Vuzix 衍射光波导
13、Magic Leap:

https://www.magicleap.com/
Magic Leap是美国增强现实公司,成立于2011年,公司专注于AR/MR技术研发,通过投影三维图像至用户视野实现混合现实效果。
Magic Leap的衍射光波导采用表面浮雕光栅 (SRG) 技术。对于玻璃波导,采用一种名为纳米光刻的工艺。通过定制化的光刻流程对波导玻璃进行图案化处理,在玻璃表面或内部留下纳米尺寸的特征结构。

Magic Leap光波导 图源:Magic Leap
小结:
表面浮雕光栅光波导作为AR眼镜核心光学方案,依托衍射与全反射原理实现轻薄高透显示,当前形成纳米压印、光刻刻蚀等多元工艺路线,行业仍面临全彩化、大视场角与成本平衡难题,未来将向高折射率材料、工艺融合方向升级,依托碳化硅(SiC)等材料与超表面技术突破性能瓶颈。
素材来源各公司官网及网络综合整理




