当前光学成像技术包括光波导、自由曲面和Birdbath三种方案。从成像原理看，自由曲面与Birdbath需外置显示屏，难以满足便携性和轻量化要求;而光波导可将显示器内置于镜架中，更适合替代传统眼镜。衍射光波导的光栅设计自由度高、工艺较简单。

　　第一代光波导技术采用纳米压印工艺(Nanoimprint Lithography)，其基底为玻璃或树脂材料。光栅结构采用有机材料制造，通常在基底上涂覆光敏聚合物(如UV固化胶)，然后通过纳米压印技术在涂层上形成微纳米级的表面浮雕光栅(Surface Relief Grating，SRG)结构。

　　这种工艺通过物理压印的方式，将预制的模板图案转移到树脂材料上，具有成本相对较低、工艺流程相对简单的优势，适合初期的技术验证和小规模生产。

　　光栅作为衍射光波导的关键组成部分，光栅形貌直接决定光在波导内部衍射的方向和效率分布，AI眼镜为了实现轻薄化设计和高亮度持续成像，生产过程中的热量堆积压力大，聚合物材料在积热压力下容易出现光栅结构变形现象，进而导致彩虹纹和色散的加剧。加上有机材料自身在光学性能上的缺陷，还会出现眼镜显示性能下降、续航缩短等一系列直接影响消费者体验的问题。

　　在光栅加工过程中，常出现实际形态与设计不符的情况，如周期误差、残留层、深度误差等。因此对光栅进行精准量测变得至关重要。

　　AI眼镜光波导尺寸测量

　　应用需求：

　　光栅高度、周期、倾斜角度

　　蔡司扫描电子显微镜解决方案

　　ZEISS Sigma 360/350

　　聚焦离子束扫描电子显微镜ZEISS Crossbeam 350/550

　　样品观测：

　　观测光栅周期，即相邻两条纹路的间距，单位通常为纳米(nm)，是最关键参数，直接影响可衍射的光波长范围，周期越小，能处理的光波长越短。

　　占空比：光栅纹路宽度与周期的比值，主要影响衍射光的能量分配，决定虚拟图像的亮度均匀性。

　　光栅深度是光栅纹路在镜片表面的凹陷/凸起高度，影响光的相位调制能力，过深或过浅会导致衍射效率下降，画面发暗或重影。

　　光栅形状包括矩形、锯齿形、正弦形等，不同形状对应不同衍射规律。

　　ZEISS Sigma 360/350具备多样的产品性能包括：Gemini 1的光学系统由三个元件组成：物镜、电子束推进器和具有Inlens探测原理的探测器。其中，物镜的设计将静电场与磁场的作用力相结合，大大优化光学性能的同时，降低了样品所处的场影响。如此也可实现对磁性材料等具有挑战性的样品的高品质成像。Inlens探测原理通过对二次电子(SE)和/或背散射电子(BSE)的探测来确保高效的信号检测，同时大幅缩短获取图像的时间。电子束推进器保证了小尺寸的电子束斑和高信噪比。

　　▲ 蔡司扫描电镜Sigma 360

　　ZEISS Crossbeam 兼具精细加工与高分辨成像的双重优势，它支持最大 100nA 束流控制以实现精细束斑，可满足快速样品切割和纳米加工需求;其分辨率可达 3nm(@30kV)，既适配精准加工应用需求，也适用于FIB 清晰成像;离子束加速电压覆盖 500V - 30kV 的宽范围，能在样品制备过程中最大限度减少损伤与非晶化;搭配 ZEISS Gemini 电子镜筒，无磁场泄漏的特性可实现边切边看的高效操作模式。

　　▲ 蔡司双束扫描电镜Crossbeam 550

　　蔡司拥有丰富的产品线包含显微镜，蓝光扫描仪，三坐标，工业CT，助力全面解决电子客户面临质量挑战与痛点。

昆山友硕新材料有限公司是蔡司中国代理，主要经营蔡司三坐标、蔡司扫描电镜、蔡司工业CT等。电话热线：15850350764