光棱镜耦合器推动了 AR 波导技术的发展
随着增强现实（AR）技术的快速发展，光波导作为核心显示设备，正推动着 AR 设备向更轻、更薄、更高质量的图像方向发展。
VoyaWaveOptics自主研发的OptoPrism 耦合器是一种高精度折射率、膜厚和波导损耗测量设备，在 AR 光波导的研发、性能优化和量产质量控制方面发挥着重要作用，为光波导技术的突破提供了关键支持。
AR 光波导制造的主要挑战
光波导技术 利用光的全反射原理 ，在透明介质中构建了一个虚实结合的光通道。
目前，主流的光波导技术路线主要分为几何光波导、衍射光波导和元表面光波导。
在 AR 光学波导显示技术中，光学薄膜的精确控制是决定产品性能的核心环节。
光波导透镜通过多层薄膜实现光的高效耦合、传导和发射，镀膜工艺的精度和薄膜参数（折射率、厚度）的测量精度直接影响成像质量、光能利用率和器件可靠性。
●在光学性能方面在光学性能方面，彩虹效应（不同波长光的衍射角不同导致分色）和漏光（影响显示私密性和体验）问题由来已久，光效衰减（多级传导损耗导致亮度不足）和均匀性问题（微镜阵列或光栅周期偏差导致亮度不均）亟待解决。同时，大规模生产中的材料均匀性和工艺稳定性等问题也使得良品率难以提高。
● 在测试和验证方面由于对薄膜折射率和厚度的高精度测量要求远远超出了传统方法的能力，而元表面等复杂结构需要多波长、多角度耦合测试才能捕捉到纳米级特征，这就对检测设备的兼容性和效率提出了严格要求。
棱镜耦合器技术解决方案
光学波导技术的性能直接受到光学薄膜的折射率、厚度、均匀性和其他参数的影响。精确测量这些参数对于光波导的开发和生产至关重要。
折射率
折射率是决定光在波导层中传播行为的关键参数。精确测量折射率可以确保光在波导层中的有效全反射传输，避免光能的泄漏和损失。OptoPrism 棱镜耦合器可以测量 1.0-3.35 范围内的折射率，精度为 ±0.0005，分辨率为 ±0.0003。
● 双折射
双折射能使不同偏振方向的光具有不同的折射率，实现对光的偏振态的控制和调制，用于偏振光的分解、分离或旋转等操作。其精确的特性可确保多偏振态光信号的均匀传输和成像一致性。OptoPrism 棱镜耦合器支持 TE/TM 模式双折射测量，可满足汽车和工业应用的需求。
薄膜厚度
薄膜厚度的微小偏差会严重影响光耦合效率和波导模式，进而影响图像的亮度和清晰度。OptoPrism 棱镜耦合器可测量 0.4-150 μm 范围内的薄膜厚度，精度为 ±（0.5%+50Å）。
薄膜折射率和厚度
对薄膜折射率和厚度进行协调表征，是构建定制光学薄膜系统、精确控制光波导的有效折射率和模式分布的关键。 OptoPrism 棱镜耦合器支持同时测量薄膜折射率和厚度，为多种应用场景提供高精度数据保证，例如扩大 AR 光学波导的眼动范围和优化耦合/提取结构，以及适应复杂光学系统的性能迭代要求。
波导传输损耗
波导传输损耗直接限制了 AR 光波导的模场约束能力和光能传输效率。 过大的数值会导致显示亮度衰减、眼球移动范围缩小以及成像均匀度下降。 OptoPrism 棱镜耦合器可测量 0.1-15dB/cm 范围内的波导损耗，为 AR 近眼显示和汽车光子设备等要求苛刻的应用场景提供损耗可追溯性和工艺验证支持。
热光系数
测试温度变化会影响波导传播特性、耦合效率降低、色散偏移和其他性能，从而降低 AR 成像分辨率和色彩保真度。 OptoPrism 棱镜耦合器集成了一个温度控制站（室温 - 200℃），可测量波导热光学系数并提供准确的数据支持。
光学薄膜检测是 AR 光波导产业化的关键环节。 有必要根据材料特性和结构复杂程度选择合适的检测解决方案，并通过技术合作实现从研发到批量生产的全过程质量控制。
作为AR光波导研发和量产的核心工具，VoyaWave Optics自主研发的OptoPrism耦合器通过高精度测量、自动化测试和多场景兼容，正在成为连接光学创新和产业升级的关键纽带，推动产业突破技术瓶颈，加速AR设备的商业化进程，共同构建全球产业链支撑体系。