2025年9月,东南大学新型显示与视觉感知研究团队与南京平行视界技术有限公司(以下简称“平行视界”)在偏振体全息光栅(PVG)技术领域实现重大突破,成功开发出新一代PVG光波导AR成像方案。该方案在材料体系、制备工艺与设计仿真三个维度实现系统性升级,目前已应用于与立讯精密科技(南京)有限公司联合推出的第二代单绿AR眼镜“云雀2.0”及新一代PVG全彩AR眼镜,并将于第26届中国国际光电博览会首次亮相。

偏振体全息光栅(PVG)技术因其独特的性能优势,近年来在AR显示领域展现出广阔的应用前景,受到学术界与产业界的高度关注。东南大学张宇宁教授、翁一士博士团队自2016年联合美国中佛罗里达大学吴诗聪教授团队在国际上率先提出PVG技术概念以来,持续推动该技术的创新与落地:2017年研制出全球首台基于PVG的AR显示原型机;2022年通过团队孵化的高科技企业“平行视界”,实现了PVG的稳定量产工艺突破;2024年与立讯精密合作,推出全球首款PVG光波导AR眼镜“云雀”,标志着PVG技术正式步入商业应用阶段。这一系列里程碑成果,不仅体现了团队从理论创新到产业转化的完整能力,也为本次PVG技术体系的迭代与突破奠定了坚实基础。

本次新一代PVG光波导技术的突破主要体现在以下三个核心维度

(1)材料体系的创新突破通过自主研发的高性能液晶聚合物材料,实现了对可见光波段和视场范围的更广覆盖与高效调控,为核心光学性能的提升奠定了材料基础;

(2)制备工艺的重大革新引入高精度单光束曝光技术与区域化喷墨打印工艺,在提升制备效率与一致性的同时,显著降低了工艺复杂性与综合成本;

(3)设计范式的全面升级依托自主构建的高速仿真平台,实现了器件的快速迭代与性能优化,极大缩短研发周期并拓展了设计自由度。

(图1 PVG光波导技术AR显示全彩效果)
PVG技术创新的推动下,“云雀2.0”单绿AR眼镜实现了光学性能的跨越式提升。与2024年发布的初代“云雀”相比,“云雀2.0”亮度提高100%,均匀性提升5倍,多项核心光学指标达到行业领先水平。其在高环境光条件下的成像性能与户外可视性显著增强,有效解决了AR设备在室外应用中面临的亮度不足、功耗大与续航短等痛点。此外,“云雀2.0”还集成高精度摄像头,并创新探索了适用于近视用户的视觉解决方案。该方案已完成技术验证与初步测试,为AR设备与视力矫正功能的融合奠定了重要基础。

(图2 “云雀2.0”关键光学指标对比数据)

依托东南大学在PVG技术上的持续突破,南京平行视界技术有限公司正加速推进该技术的产业化进程。据平行视界研发团队成员林楠介绍,PVG在显示性能与综合成本方面均显著优于当前主流表面浮雕光栅(SRG)技术,具备强大的商业化潜力。公司已完成量产所需关键研发与生产设备的采购,并针对PVG生产的11道核心工序制定了完备工艺规范,标志着PVG技术正式从实验室走向规模化量产。

诚邀各界嘉宾莅临第26届中国国际光电博览会2号馆2D130与2A108展位,亲身体验超宽带偏振体全息技术为AR显示带来的革命性进展,共同见证中国科研团队在新一代显示技术领域的重要突破。

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作者 sun, keting