全球首款 | 东南大学电子科学与工程学院科研团队发布偏振体全息光波导AR眼镜

家里不用购买电视机，车里不用安装导航，出国不用带词典和翻译笔。赶早八的你，不用带手机，不用带耳机，不用带车钥匙……你离这样的极简生活只差一副名叫“云雀”的眼镜！

近日，由东南大学电子科学与工程学院信息显示与可视化研究院研发的全球首款偏振体全息光波导AR眼镜问世，因为“能歌善舞”“身轻如雀”取名“云雀”。该技术是由中国科研团队全自主研发的新型高端显示技术。

戴上“云雀”AR眼镜概念验证机，眼前的现实场景中即出现了一个虚拟屏幕，实时显示着现场对话的中英文两个版本文字。

“这款眼镜看上去和普通眼镜外形差不多，但实际上它的镜片上有一层2微米厚的光学膜，而这款膜正是让眼镜实现显示功能的关键。”研发团队负责人、东南大学电子科学与工程学院张宇宁教授说道，智能眼镜目前主要有VR和AR两大技术方向，VR眼镜戴上后看到的都是虚拟画面，看不到现实世界；而AR眼镜则让用户既可以看到现实世界，同时也可以看到虚拟世界。

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与传统AR眼镜相比“云雀”有何不同呢？

传统AR眼镜

采用表面浮雕光栅（Surface Relief Grating，SRG）技术，用微纳刻蚀与纳米压印方法在材质表面形成基于形貌的周期性结构。

“云雀”AR眼镜

采用的是偏振体全息光栅（Polarization Volume Grating，PVG），通过全息干涉方法在材料内部形成基于折射率变化的周期性分布。

除此之外，“云雀”代表了一种新的显示模态优势十分显著

优点一：高品质成像质量

在AR显示领域，光学显示的质量直接决定了用户体验的优劣。东南大学电子科学与工程学院张宇宁教授介绍，与同期研发的表面浮雕光栅（SRG）技术相比，使用PVG光波导技术制备的AR眼镜的成像性能优势包括：光效提升300%，大幅提升产品续航能力和显示亮度；前向漏光降低80%，旁观者对漏光几乎不可见；此外，PVG独特的偏振复用技术也在实现较大的视场范围和出瞳尺寸的同时，保证了画面的连续性与均匀性。这些优势使得基于PVG光波导技术的AR眼镜能够为用户提供更加清晰、明亮、舒适的视觉体验，同时也大大降低了旁观者感知到漏光的可能性，提升了产品的隐私性和社交友好性。

PVG光波导技术与SRG技术AR眼镜样机技术对比情况

优点二：成本显著降低

PVG技术的主要制备工艺仅需使用湿法涂布和全息曝光，无需借助复杂昂贵的微纳加工技术，如光刻、电子束刻蚀、纳米压印等半导体工艺。这种简易的制备方式大幅降低了生产成本，提高了制备效率，从而确保了PVG光波导具有较低的成本优势。与现有的表面浮雕光栅（SRG）光波导相比，采用PVG技术制备的光波导成本可降低60%。这一显著的成本优势使得PVG技术在AR显示领域具有广阔的应用前景，有望推动AR眼镜的大规模商业化生产和普及应用。

优点三：佩戴轻便舒适

“云雀”重量仅45克，佩戴过程更加舒适无感，适合长时间使用产品集成了音乐播放、实时翻译、智能提词与精准导航等功能，通过深度优化人机交互界面，无缝融合了触控操作与先进的语音控制技术，极大地提升了用户操控的便捷性与流畅度，为用户带来了高效、智能且沉浸式的AR体验。

张宇宁给我们描绘了令人憧憬的画面：“比如你在家里看电视，想在什么地方坐下来看都可以；看手机也是，并不需要把手机从口袋里掏出来，它就可以在你眼前呈现出来，甚至画面的大小远近都可以控制；开车也是，车载的仪表盘可以嫁接到眼镜上，直接呈现在你眼前……总之，原来显示能承载的功能，以后AI 眼镜都能承载！”

东南大学科研团队在光波导AR显示领域深耕十余年，在这个过程中得益于团队成员的专注和坚守，也得到了政府和学校在科研条件和成果转化政策上的大力支持。尤其重要的是，在技术研发和产品定义过程中得到国内上下游企业的充分交流和深入合作，加速了这项科技成果向现实生产力的转变。

这款“云雀”的加工生产就是与制造业龙头企业立讯精密合作的成果。因此，“云雀”的诞生，是中国高校原始创新成果与中国优势制造能力的有机结合，这个过程也是我们学术界和产业界在培育和发展新质生产力的方面的一次有效探索。

PVG光波导技术在产业界的首次亮相，为AR眼镜的发展注入了新的活力。该产品展示了PVG技术的强大潜力和广泛应用前景，也为整个AR行业的发展树立了新的标杆，为人类的视觉交互方式带来更加丰富的可能性和更加广阔的想象空间。

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