以下內(nèi)容轉(zhuǎn)載自：思瀚研究院
碳化硅材料：高折射率助力實現(xiàn)廣闊視場角FOV
碳化硅材料折射率可達(dá)2.6以上，對比樹脂和玻璃等優(yōu)勢明顯，單層鏡片即可實現(xiàn)80度以上FOV。常用材料折射率方面，普通樹脂約1.51，高折射率樹脂約1.74；普通玻璃約1.5，高折射率玻璃約1.9。
而SiC材料可達(dá)2.6以上。光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)中，基底材料的折射率越高，AR鏡片的視場角FOV就更大。傳統(tǒng)玻璃經(jīng)過三層堆疊后僅為40度左右，單層SiC鏡片即可實現(xiàn)80度以上FOV，可以提供更輕薄的尺寸和更大更清晰的視覺效果。
碳化硅材料：有效解決光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)中的彩虹紋問題
碳化硅的高折射率使光柵周期可以設(shè)計的很小，而小光柵周期會增大環(huán)境光的衍射角度，超出人眼的觀察范圍后，進(jìn)而解決分光造成的彩虹紋現(xiàn)象。彩虹紋指環(huán)境光透過AR波導(dǎo)后白光變成彩虹光的分光現(xiàn)象，本質(zhì)上是光柵對不同波長（顏色）光的衍射角度差異導(dǎo)致的色散現(xiàn)象。
高折射率的SiC材料可以壓縮光在材料中的有效波長，進(jìn)而降低光柵周期。光柵周期降低后，固定入射角的不同顏色光的色散角差異減小，從而減少了顏色分離。從工藝可行性來看，碳化硅的硬度和化學(xué)穩(wěn)定性支持納米壓印及電子束光刻工藝，工程上可以實現(xiàn)亞微米級光柵周期的高精度加工，從而解決彩虹紋現(xiàn)象。
實驗數(shù)據(jù)：使用碳化硅襯底（光柵周期=300nm）的衍射光波導(dǎo)，相較于玻璃襯底（光柵周期=500nm），在可見光波段（400-700nm）的色散角差異可降低約40%，彩虹紋主觀感知強(qiáng)度下降超過60%。
碳化硅材料：高熱導(dǎo)性保障性能穩(wěn)定，實現(xiàn)AR眼鏡輕量化設(shè)計
碳化硅的熱導(dǎo)率（約490 W/m·K）遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)光學(xué)材料如玻璃（約1 W/m·K）和樹脂，能夠快速傳導(dǎo)光機(jī)模塊和計算單元產(chǎn)生的熱量，避免局部溫度過高導(dǎo)致的性能下降或器件損壞。例如，傳統(tǒng)AR眼鏡因光機(jī)發(fā)熱常觸發(fā)過熱保護(hù)機(jī)制從而降低亮度及刷新率，而碳化硅波導(dǎo)片通過材料自身的高效熱傳導(dǎo)，顯著降低了熱量堆積風(fēng)險，從而支持高亮度顯示（如5000尼特峰值亮度）和長時間穩(wěn)定運行。
碳化硅材料高導(dǎo)熱性使AR眼鏡得以簡化散熱設(shè)計進(jìn)而實現(xiàn)輕量化設(shè)計。傳統(tǒng)AR眼鏡依賴鏡腿散熱模塊或主動冷卻系統(tǒng)，增加了設(shè)備重量和復(fù)雜度。碳化硅的高熱導(dǎo)性允許將散熱功能集成到光波導(dǎo)片本身，通過被動散熱即可滿足需求。此外，優(yōu)秀的散熱性能為提升AR眼鏡集成度、配置更多傳感器留出冗余。
圖為：碳化硅、樹脂、玻璃性能參數(shù)對比
大廠布局AR眼鏡，碳化硅波導(dǎo)有望加速產(chǎn)業(yè)化
科技大廠陸續(xù)布局 AR 眼鏡，有望加速 AR 眼鏡 + 碳化硅波導(dǎo)產(chǎn)業(yè)化。我國是最早實現(xiàn) AR 眼鏡產(chǎn)業(yè)化的國家，2018 年 Rokid推出AR 眼鏡一代，次年 Xreal推出Light AR 眼鏡。我們認(rèn)為隨著字節(jié)、阿里、蘋果等科技巨頭的入局，AR 眼鏡產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程將加速推進(jìn)，從而推動市場對性能更優(yōu)產(chǎn)品的追求，進(jìn)而促使高性能碳化硅波導(dǎo)降本增效，加速進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化周期。
Meta開創(chuàng)碳化硅波導(dǎo)AR眼鏡時代，雷鳥X3Pro有望成為第一個量產(chǎn)型碳化硅AR眼鏡。從2012年發(fā)布首款 AR眼鏡 Google Glass 開啟行業(yè)探索，到2019 年 Meta 首次演示碳化硅波導(dǎo)AR 眼鏡引領(lǐng)行業(yè)轉(zhuǎn)型，再到 2024 年西湖大學(xué)團(tuán)隊及 Meta 相繼發(fā)布搭載碳化硅波導(dǎo)的 AR 眼鏡，技術(shù)突破不斷推動產(chǎn)業(yè)向前。2025 Q2雷鳥 X3Pro的發(fā)布有望成為第一個搭載碳化硅鏡片的量產(chǎn)型AR眼鏡，有望加速碳化硅波導(dǎo)滲透。