至格科技获“创客北京2021”三项殊荣 衍射光波导助力AR眼镜光学显示

    10月19日，第六届“创客中国”北京市中小企业创新创业大赛暨“创客北京2021”创新创业大赛总结会在京顺利落下帷幕。经过两个月的激烈角逐，至格科技凭借《增强现实衍射光波导及光学显示模组产业化》项目荣获创客组二等奖、集创北方·集成电路设计专项赛优胜奖、国联万众·第三代半导体“芯”生态专项赛优胜奖。

    第六届“创客中国”北京市中小企业创新创业大赛暨“创客北京2021”创新创业大赛由工业和信息化部、财政部指导，北京市经济和信息化局、北京市财政局、顺义区人民政府主办，旨在搭建中小企业交流展示、项目孵化和产融对接的专业化服务平台，推动大中小企业协同创新、资源共享和融通发展，已成为我市服务中小企业创新创业的重要品牌活动。

    大赛共设175个初赛点、16大赛区，各级赛事承办、协办单位、支持单位突破200余家，共有4349个项目报名参赛，较去年增长50%以上，高精尖产业项目占比超过90%，已成为北京区域参赛企业数量最多的双创赛事。

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    作为一家拥有深厚技术底蕴的衍射光波导企业，至格科技在两个月时间内，经过北京市赛区的初赛、复赛、决赛，最终荣获创客组二等奖，以及专项赛优胜奖。此次获奖不仅说明AR硬件极具发展潜力，同时也是大赛评委对至格科技在衍射光波导领域具备领先实力的一种肯定。

    至格科技成立于2019年7月，是由清华大学精密仪器系孵化出的高新技术企业，依托于清华大学二十余年的光栅领域科研成果进行产业转化。致力于AR衍射光波导光学显示模组及衍射光栅的研发、生产和销售。

    公司核心团队包括教育部长江学者、国家杰出青年基金获得者、清华大学教授、博士以及前上市公司管理层和业务骨干等核心团队成员。曾获国家级科技进步一等奖，拥有光学领域核心专利数十项，发表国际顶级期刊论文数百篇。

    近日，至格科技发布了全新AR衍射光波导产品TDDW40Plus和SIDW33产品采用前沿科技衍射光波导技术，具有轻薄、视场角大、眼动范围大、量产性强、全方位可定制等优势，经过专业技术团队的不断迭代优化，其各项性能均达到行业领先水平。

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产品名称及参数

    TDDW40Plus

技术指标 典型值

    视场角（FOV） 40°

    出瞳距离（Eye Relief） 15mm-25mm

    眼动范围（Eye-Box） 23mm×20mm

    入瞳直径 4mm

    能量利用率 200nit/lm

    透过率 85%

    厚度 2.1mm

    重量 12g

    SIDW33

技术指标 典型值

    视场角（FOV） 33°

    出瞳距离（Eye Relief） 15mm-25mm

    眼动范围（Eye-Box） 10mm×10mm

    入瞳直径 4mm

    能量利用率 220nit/lm

    透过率 >85%

    厚度 1.35mm

    重量 10g

▲ 效果图

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产品优势

    AR衍射光波导，极致轻薄，佩戴更舒适GREATAR

    AR眼镜极具价值潜力已经是业内共识，但消费端的AR眼镜产品却迟迟无法普及，最重要的原因是AR光学显示技术还不够成熟，大多厂商产品存在体积笨重、视场角小、眼动范围小等问题，导致消费端体验不佳。

    目前AR光学显示的技术方案主要包括：棱镜、自由曲面、Birdbath、光波导4大类，其中光波导方案被认为是较为理想的技术方案。准确地说，应该是兼具极致轻薄、大视场角、大眼动范围以及良好量产性优势的衍射光波导，将会成为消费级AR眼镜的最佳光学显示方案。

    光波导方案可分为阵列光波导和衍射光波导两类。其中，阵列光波导运用的是传统几何光学的设计方法和生产工艺，其镜片上会有明显的明暗条纹(即薄膜阵列)，不仅遮挡视线，而且影响美观。而最制约阵列光波导发展的，是其量产性始终较难取得突破，较难满足消费级市场需求。

    衍射光波导采用的则是衍射光栅技术，其光学结构的特征尺寸从传统几何光学的毫米级别提高到了现代衍射光学的微纳米级别，使得AR镜片看起来与普通镜片几乎一样。然而，这也对企业的微纳光学设计和生产能力提出了更高级别的要求。

    迫于技术原因，目前大部分光波导厂商选择的仍是阵列光波导方案，只有少数拥有专业衍射光学技术实力的公司敢于选择衍射光波导方案。至格科技基于清华大学光栅与测量实验室二十余年的专业技术积累，掌握了完整、成熟的光栅设计和生产工艺技术。自成立之初，一直致力于AR衍射光波导光学显示模组及衍射光栅的研发、生产和销售。

    新品TDDW40Plus不仅采用了先进的衍射光波导技术，全彩方案厚度仅为2.1mm，重量12g，十分轻薄。而且还采用倾斜光栅耦入，耦入效率更高，能量利用率高达200nit/lm，为目前行业最佳水平。亮度更高，视觉画面更清晰。

    40°视场角，超大眼动范围，沉浸感更足GREATAR

    目前市面上的AR眼镜存在的普遍问题，是不能很好地解决视场角和眼动范围的矛盾，要么视场角不够大，要么眼动范围受限，因此很难给消费者带来足够的沉浸体验。

    为了解决这一问题，至格科技采用了设计难度更高的二维光栅，即光栅在至少两个方向上都有周期，形象比喻就是由单向沟槽变为柱状阵列。虽然其设计和加工工艺非常复杂，但其二维扩瞳和耦出都是在同一块二维光栅区域实现的，这样不仅增加了视场角与横纵双向的眼动范围，而且使整个镜片的布置更加紧凑、更加节省空间。

    TDDW40Plus视场角（FOV）为40°，眼动范围可达23mm×20mm，均为行业一流水平，沉浸感得到大幅提升。

    自有产线，量产性强，价格更优GREATAR

    衍射光波导与阵列光波导相比，除了性能优势以外，主要优势还体现在衍射光波导可以通过半导体工艺进行规模化量产，通过自动化产线能够实现大产能、高良率和低成本，满足消费级市场需求。

    做一个形象的比喻，衍射光波导的批量生产就像是在制作饼干，首先需要准备一个精准的饼干模具，然后用这个模具“压制”出饼干来。由于衍射光波导的结构进入微纳米量级，那么制作模具的母版加工工艺和批量压制的纳米压印工艺都需要具有极高的精度。

    至格科技自有衍射光波导母版加工中心和纳米压印生产产线，自主掌握母版加工、纳米压印及后道生产工艺，是国内屈指可数的自有完整产线且能够进行规模化量产的衍射光波导厂商。

    全方位可定制，自主设计更灵活GREATAR

    在设计、生产都具有极高技术难度的行业背景下，至格科技选择了最具挑战的IDM运作模式，也就是“什么都做”——“光栅设计+母版加工+纳米压印生产”全流程自主可控，可实现单色/彩色、顶入射/侧入射、特定光学性能、特定外形尺寸的全方位定制。

    至格科技表示：“光栅设计、母版加工、纳米压印生产并不是三个独立的过程，而是一个紧密联系的系统。有时你的母版加工和纳米压印生产都在光栅设计的容差范围之内，但产品性能却没有达到设计要求，这就需要你回溯整个过程并做出相应的调整。而至格科技IDM模式的优势在此时会体现出来，我们不会受制于人，能够以最快的速度完成产品的迭代。”