瓏璟光電正式發(fā)布衍射光波導模組

深圳瓏璟光電科技有限公司（簡(jiǎn)稱(chēng)：瓏璟光電）發(fā)布衍射光波導，產(chǎn)品型號名為L(cháng)CE2104H。這是繼今年年初推出視場(chǎng)角40度光柵波導樣品并宣告其光柵波導產(chǎn)品進(jìn)入產(chǎn)品迭代設計以及量產(chǎn)化準備階段之后的第一款量產(chǎn)產(chǎn)品。

LCE2104H的視場(chǎng)角為28°，出瞳距離20mm，眼動(dòng)范圍達到15*12mm，鏡片厚度僅為1.4mm，透過(guò)率高達85%。產(chǎn)品與其他大體積光學(xué)方案相比，輕薄而且可靈活切割處理，在外形上可更貼近眼鏡形態(tài)，搭配了結構更為緊湊、更為輕量化的光機。

瓏璟光電衍射光波導產(chǎn)品研發(fā)生產(chǎn)全流程均自主完成，衍射光柵設計依托于自主知識產(chǎn)權，采用自主開(kāi)發(fā)的衍射波導輔助設計軟件，自主創(chuàng )新的微光柵結構以及架構設計，與國際一線(xiàn)大廠(chǎng)相比，走出了瓏璟光電獨有的產(chǎn)品設計路線(xiàn)。產(chǎn)品的生產(chǎn)，如勻膠、壓印、固化、切割、組裝等工藝流程全部在瓏璟光電微納實(shí)驗室和深汕生產(chǎn)基地完成，基本實(shí)現生產(chǎn)制作過(guò)程可控，質(zhì)量可控，時(shí)間周期可控。

瓏璟光電從2017年便開(kāi)始在衍射光波導方向布局，19年投入數千萬(wàn)成立微納光學(xué)實(shí)驗室，實(shí)現衍射光柵產(chǎn)品小批量試產(chǎn)。同時(shí)，預計今年年內，位于深汕特別合作區的瓏璟光電生產(chǎn)基地全新的衍射光波導生產(chǎn)線(xiàn)將建設完成，在現有的小批量量產(chǎn)試產(chǎn)上，衍射光波導的產(chǎn)能將提升至K級每月。

衍射波導的加工工藝中，第一步需要通過(guò)半導體的微納米加工工藝在硅基底上通過(guò)電子束曝光和離子刻蝕制成母版，為全面實(shí)現衍射波導生產(chǎn)制作全流程全工藝的自主可控，瓏璟光電將進(jìn)一步加大投入，購入母版制作加工的相關(guān)設備，引進(jìn)更多微納高精尖人才。

瓏璟光電作為行業(yè)內為數不多同時(shí)專(zhuān)注于陣列光波導、衍射光波導的研發(fā)和生產(chǎn)的高科技光電技術(shù)公司，在陣列光波導的產(chǎn)品方向上已取得了明顯優(yōu)勢地位。在衍射光波導產(chǎn)品方向上，無(wú)論是從研發(fā)設計、生產(chǎn)加工，還是人才積累和培養，瓏璟光電在衍射波導的布局也已取得了顯著(zhù)成績(jì)！在產(chǎn)業(yè)化的道路上，同樣會(huì )建立優(yōu)勢地位。

1.瓏璟在衍射光波導的布局：

a）團隊研發(fā)和技術(shù)能力超群：

ⅰ.瓏璟光電的AR光學(xué)理論基礎雄厚、擁有較強的光學(xué)設計和逆向光子優(yōu)化設計能力，具備十余年光學(xué)領(lǐng)域科研經(jīng)驗、在衍射光學(xué)和光學(xué)設計領(lǐng)域均有建樹(shù)。團隊的學(xué)術(shù)研究成果在包括Nature communication, Optics Letters、Applied optics , Optics Express、Journal of Optics、光學(xué)學(xué)報、中國激光等國內外知名光學(xué)期刊發(fā)表。是Optica，Optics Express, Applied Optics等期刊審稿人。

ⅱ.瓏璟歐洲研究中心團隊擁有10年衍射光學(xué)經(jīng)驗。團隊在Journal of physical Chemistry C，Optics Letters, Optics and Lasers in Engineering等刊物上發(fā)表文章多篇，是Optica，Optics Express等期刊審稿人，參與過(guò)歐盟科學(xué)研究項目2項

b）衍射光波導產(chǎn)品研發(fā)積累：設有700平的衍射光波導微納光學(xué)實(shí)驗室、有納米壓印實(shí)驗線(xiàn)，同時(shí)規劃有納米壓印量產(chǎn)線(xiàn)、電子束曝光設備和刻蝕設備，電鏡檢測設備等半導體光刻設備，目的是打通全部環(huán)節的衍射光柵波導加工和檢測產(chǎn)線(xiàn)；目前有團隊專(zhuān)注于衍射光波導產(chǎn)品研發(fā)設計

c）自主開(kāi)發(fā)的衍射光波導設計工具軟件：瓏璟光電開(kāi)發(fā)有專(zhuān)用的光柵結構全電磁矢量分析軟件和衍射光柵波導設計軟件，這兩款軟件目前已經(jīng)深度應用并成功用于設計衍射波導模組的工業(yè)開(kāi)發(fā)

d）衍射光波導專(zhuān)利布局情況：瓏璟光電目前主要布局在兩個(gè)方面，一是創(chuàng )新的光柵波導微結構，突破現有的常用的光柵波導微結構；二是創(chuàng )新的光柵波導架構設計，因為目前光柵波導使用的架構有兩種，以微軟為代表的一維光柵方案，和以WaveOptics為代表的二維光柵方案，瓏璟光電在積極探索第三種特有的結構，并積極部署了相關(guān)發(fā)明專(zhuān)利。這個(gè)就是全矢量計算電磁逆向優(yōu)化出來(lái)的一種拓撲結構，相比一維和二維光柵能夠獲取更好的視場(chǎng)均勻性和Eyebox均勻性。

e）海外研究中心和高校合作：

ⅰ.持續跟進(jìn)海外技術(shù)動(dòng)態(tài)，依托瓏璟歐洲的研究中心，進(jìn)一步加大落實(shí)歐洲高校的合作，同事加強國內產(chǎn)業(yè)化的能力

ⅱ.爭取國外完成原理性問(wèn)題突破后，在12個(gè)月內做出類(lèi)似效果的產(chǎn)品，并且依托國內產(chǎn)業(yè)化能力和客戶(hù)基礎，加大光柵產(chǎn)品的迭代和產(chǎn)業(yè)化，拿下更多的客戶(hù)

ⅲ.針對前沿的技術(shù)如體全息和超表面等，持續保持關(guān)注和跟進(jìn)，并已布局相關(guān)專(zhuān)利，來(lái)判斷他們可產(chǎn)業(yè)化的時(shí)間點(diǎn)，去做產(chǎn)業(yè)化相關(guān)的準備工作

f）衍射光波導客戶(hù)合作情況：衍射光波導模組由于體積可以做到更小，所以客戶(hù)范圍會(huì )更廣，除了傳統的工業(yè)、安防等B端應用，我們也和以國內消費電子行業(yè)的領(lǐng)導廠(chǎng)商為代表的C端客戶(hù)持續接觸，預計在衍射方向2021年可實(shí)現小批量出貨，找到有潛力的場(chǎng)景和客戶(hù)持續共同打磨產(chǎn)品

2.納米壓印流程介紹：

該工藝如圖1所示，可分為兩個(gè)階段：納米壓印工作模具制備階段和批量生產(chǎn)階段。首先，通過(guò)上述模板制備工藝將圖案加工到硅晶圓上以用作模板，通過(guò)納米壓印技術(shù)在更大的硅晶片上旋涂UV樹(shù)脂并在上面印刷更多的模板。然后使用紫外線(xiàn)對印刷的結構進(jìn)行曝光以固定樹(shù)脂。最后通過(guò)重復上述過(guò)程批量生產(chǎn)多圖案的壓印模具。在批量生產(chǎn)的過(guò)程中，使用多圖案的模具來(lái)生產(chǎn)表面浮雕光柵波導，然后使用功能性涂層覆蓋波導，并用激光切割技術(shù)分離，最后將不同結構的波導堆疊實(shí)現光學(xué)模組的制備。

3.納米壓印設備：

第一階段入廠(chǎng)的納米壓印設備包括高精度紫外納米壓印設備，勻膠+熱板設備，以及相關(guān)清洗設備等。高精度紫外納米壓印設備主要用于大批量壓印衍射光學(xué)器件，適用于浮雕光柵波導、全息元件等的批量壓印生產(chǎn)?？蓧河「呔冉Y構、高深寬比結構、以及斜光柵結構等，能夠全自動(dòng)根據配方進(jìn)行納米壓印。購入的設備可選用熱固化和紫外固化兩種方式，適用于不同的膠水工藝，具有多用性。同時(shí)，該設備支持自動(dòng)復制柔性復合工作模具，工作模具具有精度高，壽命長(cháng)等特點(diǎn)，可以顯著(zhù)降低大面積納米壓印工藝中模具使用成本。勻膠+熱板設備主要用于晶圓結構復制材料的旋涂和基片壓印膠的旋涂，適用于300mm直徑圓片的旋涂勻膠與烘烤工藝。相關(guān)清洗設備用于基片的無(wú)損清洗及表面活化。第一階段得納米壓印設備可以滿(mǎn)足瓏璟光電初期得浮雕光柵波導得壓印工藝探索，以及小批量生產(chǎn)。

4.納米壓印進(jìn)度：

基于購置的納米壓印相關(guān)設備和自己搭建的工藝表面處理設備，經(jīng)過(guò)多輪的工藝摸索，已經(jīng)獨立走通了整個(gè)的納米壓印工藝流程（之前部分表面處理工作需要外發(fā)到設備商處進(jìn)行處理，時(shí)間上完全沒(méi)有保障）,目前的納米壓印工作分為兩塊，一是對目前在加工晶圓的測試壓??；二是對新膠水，包括模板膠水和壓印膠水的測試工作，形成一個(gè)穩定的膠水供應鏈和膠水工藝庫。如下兩個(gè)圖是目前納米壓印的SEM圖。

5.自研發(fā)工具軟件：

ARDesign為瓏璟AR波導片開(kāi)發(fā)工具包，結合ZEMAX Optic Studio軟件，能快速自動(dòng)化建模，評價(jià)分析波導鏡片成像質(zhì)量。

ARDesign 操作區示意圖

建模實(shí)例圖

自研光波導設計軟件專(zhuān)利