广纳四维（广东）光电科技有限公司（SeeV）成立于2021年12月，孵化于广东粤港澳大湾区国家纳米科技创新研究院，是一家专注于衍射光波导设计、研发与生产的公司。广纳四维在衍射光波导的制造技术中同时布局表面浮雕光栅两个主要生产工艺方向：纳米压印工艺和刻蚀工艺，现已通过刻蚀工艺制备出首批40°单片全彩衍射光波导镜片样品，助力超轻薄衍射光波导镜片在AR眼镜中的推广与使用。
图1 广纳四维（SeeV）刻蚀镜片样品
作为AR眼镜中核心光学显示器件，其赋予了AR眼镜的虚实融合特性，使得AR眼镜可以实现虚拟的数字信息与现实世界的高度融合，改变传统的信息交流、交互方式，数字化赋能各行业，起到降本增效的目的。现阶段市面上消费级AR眼镜层出不穷，不同AR眼镜的光学方案相关设计与制造工艺也有所不同。其中，衍射光波导由于其轻薄、体积小、眼动范围大、出瞳距大等优势使得AR眼镜可以更加满足日常佩戴的要求，且通过半导体的制造方式生产的光波导镜片具有更高的精度及可靠性。与此同时，相对成熟的批量生产工艺使得镜片的量产成本更低，从而助力AR眼镜整体价格进一步降低。
纳米压印技术广泛地应用于光电领域，其技术、材料以及设备供应链等方面都较为成熟，而其工艺特性也使得批量生产衍射光波导镜片的边际成本较低。纳米压印通过光刻与刻蚀工艺制备母版，再通过纳米压印工艺将母版的光栅结构转移到高折玻璃晶圆上的高折射胶中，通过切割、贴合以及涂墨等工艺完成光波导镜片的制备，并经过光学测试后完成出货。
现阶段相关主流厂商如Magic Leap、微软以及Wave Optics等均采用纳米压印进行波导片批量化生产。广纳四维以光学设计为核心，具备从制备母版到压印波导镜片，再到切割封装、器件检测的全流程研发生产能力。拥有全套的微纳加工设备、测试设备和老化设备，并通过自研的合像设备以及合像算法实现双目合像，具有衍射光波导镜片整套的研发、生产与测试能力，可以实现母版快速迭代、低成本批量生产及高品质的出货。
纳米压印技术受限于压印胶层折射率，使得整体基材实现较高的折射率较为困难，在更高性能、更高良率波导片加工也较为困难，因此在不牺牲其他光学参数的前提下FOV难以获得更大的提升；且波导片的全彩显示需要2~3层波导片叠加，因此镜片相对厚重，而不同颜色层之间的串扰也可能影响显示的画面不清晰，有鬼影。广纳四维基于在光学设计、算法以及工艺上的经验积累，在国内率先突破在高折射率材料上刻蚀制备更为复杂多元的纳米光栅结构，使得超轻薄、高透过率、大FOV、更低价的波导片批量生产成为可能。
广纳四维通过研发、制备更高折射率的特种光学膜层材料，开发与优化相应的刻蚀技术与工艺，在更高折射率的材料上实现了大FOV单片40°全彩、60°全彩波导片的突破。在突破了大FOV的同时，也达到了单层波导片40°~50°的FOV显示范围，降低了波导片的厚度以及体积，提升了波导片的透过率。同时，由于镜片只有一层，所以不存在多颜色层的串扰问题，因此镜片拥有更加清晰的显示效果。在单层全彩及超大FOV结构的实现过程中，对光栅结构的复杂度有着更高的要求，需要进行更为复杂的计算来实现对光栅结构的模拟与仿真，以实现更好的显示效果。
广纳四维通过自研算法与优化设计，在单层全彩波导片中实现了高效的光栅复用，同时在60°大FOV光栅设计中优化相关结构，利用刻蚀的非接触式生产方式实现了高质量的结构制备，提高了波导片的显示均匀性以及观看效果。未来广纳四维将继续在光学设计、算法以及加工工艺上进行持续优化与突破，以自主的光学设计和算法为核心，配合纳米压印及刻蚀两种生产工艺，通过强大的技术实力以及批量化交付能力，针对特定的市场以及客户需求，提供多元化、高质量以及低成本的衍射光波导产品方案。广纳四维愿与行业伙伴一道，加速新一代AR显示技术的成熟落地，推动智能经济的发展。