加速AR技术布局，华为入股晶圆级光芯片公司鲲游光电

继此前投资了多家芯片企业之后，近日，华为全资控股的哈勃科技投资有限公司（下称“哈勃投资”）投资了晶圆级光学芯片公司上海鲲游光电。

据企查查信息显示，12月18日，上海鲲游光电科技有限公司（下称“鲲游光电”）发生工商信息变更，新增哈勃投资和上海临港智兆二期股权投资基金合伙企业（有限合伙）两家股东，其中，哈勃投资持有鲲游光电6.58%股权，为该公司第四大股东。

公开资料显示，鲲游光电(North Ocean Photonics)成立于2016年，总部位于中国上海，专注于晶圆级光芯片的研发与应用，致力于探索通过半导体工艺与光学工艺的融合，以半导体晶圆思路设计、制成纳米级、低成本的光学芯片。鲲游光电核心研发团队成员曾获得国家科技进步二等奖、中国电子学会电子信息科学技术一等奖，拥有微光学领域的核心国际专利40余项。目前鲲游光电已对外提供微纳光学、AR光波导、光通讯高速光链路的量产产品。

特别值得一提的是，光波导技术或将是未来AR眼镜的主流显示方案。光波导的这种特性，对于优化头戴的设计和美化外观有很大优势。因为有了波导这个传输渠道，可以将显示屏和成像系统远离眼镜移到额头顶部或者侧面，这极大降低了光学系统对外界视线的阻挡，并且使得重量分布更符合人体工程学，从而改善了设备的佩戴体验。比如此前的微软HoloLens、Magic Leap One，今年5月Rokid推出的新一代 MR眼镜Rokid Vision，以及12月10日OPPO发布的AR眼镜，都采用了光波导技术。根据此前的信息显示，目前苹果以及华为也都在研发VR眼镜，光波导无疑将是首选的显示方案。

在AR眼镜中，要想光在传输的过程中无损失无泄漏，“全反射”是关键，即光在波导中像只游蛇一样通过来回反射前进而并不会透射出来。

简单来说达到全反射需要满足两个条件：(1) 传输介质即波导材料需要具备比周围介质高的折射率(如图2所示n1> n2); (2) 光进入波导的入射角需要大于临界角θc.

全反射原理示意图

光机完成成像过程后，波导将光耦合进自己的玻璃基底中，通过“全反射”原理将光传输到眼睛前方再释放出来。

这个过程中波导只负责传输图像，一般情况下不对图像本身做任何“功”(比如放大缩小等)，可以理解为“平行光进，平行光出”，所以它是独立于成像系统而存在的一个单独元件。

而光波导又主要有两种技术路径：阵列（又称几何或反射光波导）光波导，以及全息光栅光波导（又称全息光波导、衍射光波导或物理光波导）。虽都叫“波导”，但两者的实现原理大相径庭。

阵列光波导的原理为：图像源（一般为LCoS或OLED等微显示屏）通过成像系统后，耦合进由多个小棱镜镀膜接合而成的光波导基底中，由全反射原理进行光束传播，最终由数个分光斜面上将光束耦合出。

而全息光栅光波导采用衍射原理，将图像源（一般为LCoS，由于光效限制，全息光栅光波导暂无法使用OLED）发射出来的光线通过三种衍射红、蓝、绿波长的光栅导入玻璃或树脂内进行反射，最终经由耦出光栅实现衍射进入人眼。

生产工艺上，二者也是完全不同：阵列光波导的工艺常采用玻璃冷加工工艺，将多个棱镜进行多次镀膜后，采用贴合的方式组成一块完整的阵列光波导镜片；而全息光栅光波导常采用纳米压印技术，使用半导体加工工艺将光栅压印于基底，再将多片光栅贴合至一起成为全息光栅波导镜片。

阵列光波导和全息光栅光波导两种方案各有其所长，阵列光波导的显示效果、镜片薄度、透光度和光效等参数更为优异，且可以搭配OLED；而全息光波导在成本、出瞳等参数上更佳，且可以采用玻璃或树脂两种材质。

在今年的2019慕尼黑上海光博会期间，鲲游光电就正式国内首发第一代量产型全息光栅AR光波导——逍遥系列。随后在6月的2019亚洲消费电子展（CES）上，鲲游光电又推出其新一代视网膜型全息光栅AR光波导——扶摇系列。据介绍逍遥系列主打极致轻薄（厚度<0.5mm），全彩高性价比；而扶摇系列主打色彩平衡和清晰度。数据显示，扶摇系列AR光波导拥有38°视场角，出众的色彩平衡效果，以及可以媲美视网膜屏幕的分辨率。

▲鲲游光电扶摇系列全息光栅AR光波导

另外，随着苹果iPhone X的推出，目前3D视觉已经成为了一大趋势，而3D成像模组发射端的DOE衍射光学元件也其中的关键器件。目前鲲游光电已经量产并向给客户全面供货用于3D成像的产品。

▲鲲游光电量产型完整8寸满副DOE晶圆（良率>97.5%)

显然，华为投资鲲游光电应该是在为其AR眼镜在做准备，同时也有利于华为在3D视觉领域的布局。

另外，根据此前的信息显示，哈勃投资已经成功入股了山东天岳先进材料科技有限公司、杰华特微电子有限公司、深思考人工智能机器人科技有限公司与苏州裕太车通电子科技有限公司，分别持股10%、6%、3.67%、以及10%，而这些企业都属于半导体芯片或上游原材料企业。

编辑：芯智讯-林子

来源：综合自鲲游光电官网、珑璟光电、Rokid

往期精彩文章

行业交流、合作请加微信：icsmart01
芯智讯官方交流群：221807116