碳化硅(SiC)凭借高达2.6以上的折射率,为AR光波导设计提供了新的性能空间,被视为下一代AR光学的重要候选材料之一。相较于树脂(1.5-1.7)和玻璃(约1.6-1.9)等主流材料,SiC在折射率方面具有显著优势。

在光波导系统中,更高的基底折射率通常有助于实现更大的FOV,但最终表现仍取决于光机设计、波导结构及耦合方案等多种因素。公开资料显示,部分SiC波导方案已验证接近或超过70°FOV的可行性,为轻薄化与大视场角设计提供了新的技术路径。
如何提升SiC基AR眼镜的视场角
当基底材料具备高折射率特性时,其通过改善全内反射临界角、数值孔径、波导厚度与衍射效率,显著扩大光波导可承载的光线角度范围,最终实现AR眼镜FOV的实质性提升。
1)斯涅耳定律视角:基底材料折射率提升后,全内反射临界角减小,使更多大角度光线能够在波导中稳定传播,从而扩展系统可实现的FOV范围;
2)数值孔径机制:更高折射率有助于提升系统数值孔径(NA),增强对大角度光线的传输能力,为实现更大的FOV提供支持;
3)波导薄型化:高折射率材料对光线具有更强约束能力,使超薄波导结构仍能维持有效光传输,并为更宽角度的出射光束分布创造条件;
4)衍射设计优化:高折射率基底为衍射光栅设计提供了更大的优化空间,有助于在光效、均匀性与FOV之间取得更好的平衡。
来源:厦门中芯晶研、艾邦综合整理

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