近日，西湖大学、慕德微纳（杭州）科技有限公司联合发布了一种颠覆性的解决方案，采用碳化硅（SiC）材料成功研发出超轻、超薄的衍射光波导。该方案首次实现了单层碳化硅衍射光波导的设计、量产级制造与封装，为基于SiC的AR技术路线奠定了开创性基础。基于该单层SiC波导，不仅实现了无彩虹伪影的全彩显示，且其重量仅为3.795克，厚度薄至0.75毫米，实现了远超传统方案的轻量化水平（注：日常佩戴的近视眼镜单目在几克-几十克不等）。
该技术与大规模量产的超薄菲涅尔处方镜片兼容，为近视用户提供了“一站式”的轻便AR视觉解决方案。
相关研究成果以“SiC Diffractive Waveguides for Augmented Reality: Single-Layer, Full-Color, Rainbow-Artifact-Free Display with Vision Correction”为题发表于eLight（影响因子32.1，入选两期卓越计划）。
与笨重且存在彩虹伪影的传统玻璃波导方案相比，该团队的SiC波导方案从根本上改变了AR设备的形态和视觉体验（图1a）。最终封装的单片波导镜片重量仅为3.795克，厚度仅0.75毫米，实现了革命性的轻量化。实物展示（图1b）和全彩显示效果（图1c）直观证明，该研究成功地将一个纯净、无干扰的AR世界带入现实，无论在暗室还是日光环境下，都能保持卓越的显示质量。
SiC 波导的工作原理图和性能 (a) SiC波导（左）与传统玻璃波导（右）的对比；(b) SiC波导静态模组（上）和整机演示模组（下）；(c) AR场景整机演示模组测试结果
文章中慕德微纳团队提到，为了突破传统NIL技术的局限性，他们开发了一种可大规模生产的纳米压印剥离工艺（NIL-to-lift-off）。
与纳米压印刻蚀工艺（NIL-to-etch）不同，慕德微纳采用金属掩模，从而实现更高的蚀刻选择性和更广泛的适用性。该工艺首先在SiC晶圆上旋涂剥离光刻胶，巧妙地利用纳米压印批量化转移结构图案，通过蒸镀与剥离工艺实现金属掩模制备，攻克了SiC这类硬脆材料的干法刻蚀低选择比难题。
慕德微纳表示，采用该工艺并叠加碳化硅衬底的大幅降价，未来光波导的成本可以大幅降低。
同时为了提高透射率并保护光波导结构，慕德微纳还为碳化硅光波导引入了2种超薄工艺。
首先，光波导采用夹层结构。据介绍，这种超薄封装方法可以保护SiC光波导并提高光透射率。
同时该团队还通过NIL工艺制造了一种超薄处方菲涅尔透镜，该透镜的 PET 薄膜厚度为 200μm，与传统透镜相比，厚度减少了90%以上，这种超薄处方菲涅尔透镜提供了一种多功能、低成本、高良率和高集成的视力矫正解决方案，满足了 AR 视力矫正的关键性能要求。
(a) 量产的4寸SiC波导晶圆；(b) SiC纳米光栅的扫描电子显微镜（SEM）图像；(c) SiC纳米光栅的原子力显微镜（AFM）图像；(d)经过封装与激光切割后的SiC波导镜片；(e) 单目SiC波导镜片重量；(f)激光切割后的菲涅尔近视镜片；(g-h)菲涅尔近视镜片的共聚焦显微镜图像
据慕德微纳测算，未来碳化硅光波导的成本将低至650元左右。目前，他们的第二代光波导解决方案已过渡到大规模生产阶段，该技术方案已供应给多家业内头部企业。
https://doi.org/10.1186/s43593-025-00100-1
艾邦建有AR/VR产业链微信群，目前有HTC、PICO、OPPO、亮亮视野、光粒科技、影创、创维、佳视、歌尔、立讯精密、多哚（纳立多）、欣旺达、耐德佳，联创电子、至格科技、灵犀微光、舜宇光学、广景视睿、珑璟光电、京东方、海信视像、科煦智能、阿科玛、金发科技、思立可、新安天玉、四方超轻、大族激光、发那科、承熹机电等加入，也欢迎大家长按下方图片识别二维码加入微信群：
资料下载：
欢迎您点击此处加入
AR/VR通讯录，目前已经有3000多人加入，如歌尔、HTC、OPPO、创维、PICO、字节跳动、黑鲨、联想、耐德佳、灵犀微光、立讯、领益智造、欧菲光、华勤、闻泰、立讯、珑璟光电、舜宇、深圳虚拟现实等，点击下方关键词可以筛选
