证券研究报告
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正文目录
光学技术持续迭代，光波导方案实现加速渗透 5
几何阵列光波导：成像效果优秀，量产难度较大 6
基本原理：折反射原理实现光线传播 6
工艺流程：镀膜和贴合环节难度较高 7
主要厂商：Lumus为全球阵列光波导龙头 9
衍射光波导：主流发展趋势，工艺升级提升性能 11
表面浮雕光波导SRG：量产难度低，色散等问题亟待解决 11
体全息光波导VHG：理论优势明显，尚处于初期发展阶段 18
偏振体全息光波导PVG：新技术路线，静待产业化 21
镜片材料：玻璃+树脂为主，碳化硅为未来发展趋势 23
投资建议 25
风险提示 26
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图表目录
图1阵列光波导光学原理 7
图2阵列光波导工艺流程 7
图3胶合工艺流程图 8
图4键合工艺流程图 8
图5表面浮雕光栅波导光栅结构SEM图 11
图6表面浮雕光栅波导扩瞳方案 12
图7彩虹效应 12
图8多层堆叠 12
图9母版制作工艺流程图 13
图10纳米压印工艺流程图 14
图11刻蚀工艺流程图 14
图12体全息光波导光学原理 18
图13透射式和反射式体全息光波导 18
图14体全息光波导工艺流程 19
图15三极光电产品效果图 20
图15谷东科技高亮单绿体全息光波导产品应用效果 20
图16谷东科技高亮单绿体全息光波导产品应用效果 20
图18偏振体全息双层波导原理图 21
图19偏振体全息光波导介质结构示意图 21
图20偏振体全息光波导工艺流程 22
图21首款偏振体全息AR眼镜——云雀 22
图22碳化硅衬底 24
图23高折射率材料可提升视场角 24
图24天岳先进12英寸碳化硅衬底 25
图25浙江晶瑞8英寸光学级碳化硅衬底 25
表1AR眼镜主要的光学方案对比 5
表22023年至今主要搭载光波导方案的AR眼镜 6
表3Lumus阵列光波导产品参数 9
表5理湃光晶阵列光波导产品参数 10
表4灵犀微光阵列光波导产品参数 10
表6纳米压印工艺与刻蚀工艺对比 15
表7WaveOptics表面浮雕光波导产品参数 15
表8鲲游光电表面浮雕光波导产品参数 16
表9至格科技表面浮雕光波导产品参数 17
表10广纳四维表面浮雕光波导产品参数 17
表11奥提赞光晶体全息光波导产品参数 21
表12镜片材质参数对比 23
表13碳化硅衬底需求测算 24
表14光波导市场规模测算 25
表15相关受益标的 26
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光学技术持续迭代，光波导方案实现加速渗透
AR光学系统作为AR眼镜最重要的组成部分，其核心是追求更轻薄的体积、更大的FOV、更好的成像质量以及更低的成本。目前AR光学系统存在多条技术路线，包括棱镜、离轴光学、自由曲面、BirdBath、光波导等。其中，市场上较为成熟的是BirdBath方案，该方案成像质量较好，并且制造难度低、成本可控适合量产，是当前投屏观影类AR眼镜的首选。随着AR在消费级市场的逐步渗透和起量，C端用户对AR眼镜的成像质量、使用场景、佩戴体验等提出了更高的要求。相比而言，光波导方案产品形态更接近传统眼镜，并且具备体积轻薄、高透光率、大视场角等优势，因而更适合用来打造符合日常佩戴体验的轻量化AR眼镜，成为目前AR光学系统的主要发展方向，未来有望在消费级AR眼镜市场实现加速渗透。
表1AR眼镜主要的光学方案对比
参数类型
几何光学
光波导
几何光波导
衍射光波导
棱镜
离轴光学
自由曲面
Birdbath
阵列光波导
表面浮雕
光波导SRG
体全息
光波导VHG
偏振全息
光波导PVG
光学模组
/
/
光学原理
形态
棱镜块
头盔式
楔形
眼镜
眼镜
眼镜
眼镜
眼镜
厚度
10mm
50mm
10mm
20-30mm
2mm
3mm
3mm
3mm
光学效率
20-30
40-50
20-40
15-20
一维10-15
二维5?
0.1-1?
0.1-1?
~4?
漏光率
/
~5?
~5?
~5?
5?
~40?
~10?
~10?
透光率
40-50
50-70
40-70
25-30
85?-90
85?-90
85?-90
85?-90
视场角
（FOV）
10-20°
70°
20-55°
30-60°
25-50°
30-60°
25-40°
30-50°
眼动范围
（Eyebox）
小
较大
一般
一般
大
大
大
大
画面质量
较好
好
好
好