近两周的五篇光学新闻：
- 谷歌宣布收购MicroLED显示技术创企Raxium —
- Innoviz再获大厂40亿美元激光雷达订单 —
- 国际首款实时超光谱成像芯片 —
- MIT开发出一种创新的薄镜面及晶圆精确成型制造方法—
- 上海光机所米级光栅新技术
谷歌宣布收购MicroLED显示技术创企Raxium
评论：谷歌正式宣布Raxium将加入谷歌的设备与服务团队。这是继2020年智能眼镜厂商North之后的又一重要硬件并购案，但双方均未公布具体的交易细节，但是早前有消息称Raxium估值达到10亿美元。Raxium一直专注于开发“世界性能最高的超高密度单片RGB µLED显示器”。换句话说，团队致力于Micro-LED的单片集成，希望能够在用于生产大多数微芯片的同一标准廉价硅制造它们。如果成功，这种方法将能大大降低成本，并实现“一种体积更小，功能更强的显示器产品，包括AR/VR微型显示器和光场阵列”。Raxium在官网中指出，与大约每像素50um的SUPER AMOLED相比，他们的uLED产品仅为大约每像素3.5um，”300x 更小，1000x更亮，而且能耗< 50% ”。与其他显示技术相比，Micro-LED更亮，更小，更轻，更高能耗，续航能力更长。它们有望在增强现实/虚拟现实头显或平视显示器中取代OLED。
其他公司也有类似的动作：
Meta是和Plessey达成合作，Plessey向Meta授予IP独家许可权。
Snap是有意向收购Compound Photonics。
苹果在这个领域一般不太会去收购某家企业，个人认为一是苹果在核心领域作为大型公司对可能产生垄断相关的问题的收购都非常谨慎，通常愿意只收购一些初期的小团队而不是成熟企业；二是苹果的产品规模上决定了它需要等待某些技术开始进入相对大规模话和产业化的条件后才会开始发售，这个时期的零部件供应商选择已经开始多了起来，苹果是非常在意供应链稳定性的。
Innoviz再获大厂40亿美元激光雷达订单
评论：全球领先的高性能激光雷达传感器和感知软件供应商Innoviz近日宣布，全球最大的汽车制造商之一与Innoviz建立合作，Innoviz将成为其多个品牌的激光雷达直接供应商。经过了两年多的广泛深入的车规级验证，Innoviz获得了第三个具有重大里程碑意义的design win，该笔交易的订单价值预估为40亿美元-66亿美元。该公司还表示，在此次合作中，他们是将直接向汽车制造商提供LiDAR传感器，而不是通过一级供应商。另据透露，这家汽车企业占据汽车市场约10%的份额。Innoviz首席执行官兼联合创始人Omer Keilaf表示，”被一家全球汽车制造商巨头选中，对Innoviz来说是一个重要的里程碑。我们预计，随着该集团更多的汽车品牌采用我们的方案，这项交易的规模将进一步扩大。此外，我们预计更多的汽车制造商也将在自动驾驶汽车项目中采用我们的方案。”
Innoviz现阶段的主要生产固态激光雷达以及响应算法，该新闻对于Lidar行业是个很大的提振。预估该合作应该是会进行一些定制化设计。
国际首款实时超光谱成像芯片
评论：清华大学电子工程系黄翊东教授团队崔开宇老师带领学生研制出国际首款实时超光谱成像芯片，该团队利用硅基超表面实现对入射光的频谱域调制，CMOS图像传感器进行频谱域到电域的投影测量，再通过压缩感知算法进行光谱重建，并进一步地，通过超表面的大规模阵列集成实现实时光谱成像。该研究对比起传统的光谱仪最大的意义在于实时，把原来的<1Hz的光谱扫描频率提升到了30Hz的实时帧率，最高甚至可以达到1000Hz。这对于一些需要快速检测的场景可能有很大的意义。
相关成果已进行产业化，创立了光谱芯片成果转化企业北京与光科技有限公司，获数亿元融资，入选2021创业邦100未来独角兽，VENTURE50新芽榜，2021年中关村国际前沿科技创新大奖-集成电路领域TOP 10。
这一年多有好几条类似的新闻，包括：西班牙公司Spectricity(光学新闻 2021080)，以及与光科技完成Pre-A轮融资（光谱芯片初创公司与光科技完成数亿元Pre-A轮融资）等，主要是应用在哪里会是最主要的问题，该种技术的光谱分辨能力不是很强，研究类应用很难，不过可能可以用于一些生活场景的低精度要求的检测。与光科技官网提出的几个应用：拍照优化（色温管理，图像分割）；健康管理（皮肤检测，食品检测）；机器视觉里的颜色管理，LED，LCD检测，物质检测；自动驾驶里的身份是被和障碍物识别与避让。这些应用有一些已经有解决方案去完成了，新的解决方案的优势不是很明显：比如拍照的色温管理Ambient light sensor就是简单的不同滤光片对应几个sensor pixel就可以了，健康；或者有一些精度可能不太能确信：比如皮肤检测，感觉完全就是玄学。不过，根据改论文，该种芯片对于快速工业检测，可能有比较多的应用。
MIT开发出一种创新的薄镜面及晶圆精确成型制造方法
评论：MIT的研究者们开发了一种方法，可以更好的制造薄镜面及晶圆，这类部件很容易收到镀膜和加工方法产生的应力影响，造成其发生翘曲等变形，虽然在宏观尺度上，这些变化非常小，但是对于光学应用或者集成电路来说，是致命的。在MIT的该方法中，研究者们在晶圆的背面进行一些加工和处理，人为的制造一些结构来消除应力，最终使整体平面度更好。首先在光学表面衬底背面涂上一层由二氧化硅等材料制成的高应力薄膜。新的应力模式通过平版印刷到薄膜中，这样研究人员就可以在特定区域改变材料的特性。在不同区域选择性地处理薄膜涂层，可以控制应力和张力在表面上的施加位置。由于光学表面和涂层是粘合在一起的，因此控制涂层材料也会相应地重塑光学表面。研究者团队说：“我们不是为了重塑形状而增加应力，而是通过精心设计的几何结构（如点或线），在特定方向上选择性地消除应力。这是一种在反射镜中的某个位置释放目标应力的特定方式，进而可以弯曲材料。” 基本结构如下图a所示，同时研究者们提出了几种方式，如下图d,e,f所示，通过排列这些带着凹槽的结构，可以人为的控制应力的分布。
下图展示了补偿前后晶圆和设计值间的差异。
几个想法：
- 有些时候，真的一些想法来自于非常简单生活中常见的方法，这种方法和我们用几个木棍撑起一个风筝，或者塑料结构上的加强筋，做爆炒腰花切割刀花等方法，本质上是一件事情。
- 该种方法对于晶圆类产品，适用于单面加工的，或者双面加工完成后进行最后的补偿，未来的算法开发完善后，甚至可以在某一个阶段对于不同晶圆进行不同补偿。
- 还有一个问题就是是否普通应用需要如此的补偿和精度，这部分可能需要更多的调研，
上海光机所米级光栅新技术
评论：上海正在研制的百拍瓦级超短超强激光装置是上海建设具有国际水平的科创中心的标志性建设内容张江光子大科学装置集群的重要装置之一。其中，尺寸需要达到1.6m×1.05m（双向米级，对角线接近2米）的脉冲压缩光栅是系统的关键器件，也是支撑装置确保实现国际领先水平仍然存在的“卡脖子”技术之一。目前，国内外现有的光栅制备技术上包括机械刻划、细光束扫描拼接曝光、透射静态干涉场曝光等现有技术都达不到制备如此双向米级大尺寸光栅能力。
中国科学院上海光学精密机械研究所提出了利用大口径离轴反射曝光系统制作米级脉冲压缩光栅的创新方案，其核心是利用2个大口径高精度的离轴抛物面反射镜形成两束平行光大范围构造均匀的曝光光场。除上海光机所报道过小口径反射式曝光技术外，国际上至今没有报道过利用反射式曝光技术成功制作衍射光栅的先例。全口径大面积反射式静态曝光技术是引领大口径静态曝光技术的创新方案，将推动我国的大口径高精度超低缺陷离轴反射镜加工技术进步，若能研制成功将是世界上的第一次实现，形成国际上独一无二的大口径光栅制备能力，为我国超短超强激光技术发展提供持续有力支撑。为实现满足衍射光栅制作要求的曝光光场均匀性，需要离轴抛物面镜表面宏观至微观的全频段误差均需达到纳米级。但大口径离轴抛物面镜具有的变曲率、大离轴量等特点，其全频段误差一致收敛加工一直是业界的难点。全频段误差一致收敛加工通俗来讲，就是要将镜子上面的各种凹凸不平的东西都要消除，让镜子保持“极致”光滑状态；如果做不到这一点，反射后的光场一定会出现不均匀性情况，就不可能造出好光栅。所谓“极致”光滑，根据光场理论反演推算，若是把这面镜子放大到上海市大小，其“最高峰”相当于要控制在2mm以下；而对于镜子上10mm空间周期以下的误差，米级元件任一区域误差起伏要求控制在1纳米以内，相当于头发丝直径的五万分之一；如此大口径元件在全空间频段均达到纳米/亚纳米级的制造精度称得上是人类制造皇冠上的明珠。上海光机所项目组团队经过1年多的努力攻关，发明了极窄边缘效应一体式柔性研抛技术与装备、无轨迹波纹非正交磁流变抛光技术、计算机全息位相板检测、大镜低应力支撑等系列创新技术。
上光所这台米级脉冲压缩光栅，用于的超短超强激光装置，有着重要的科学研究意义，比如可控核聚变需要此类激光装置。
脉冲压缩光栅是啁啾脉冲放大技术（CPA）的核心部件，应用于皮秒、飞秒超短脉冲激光器，光栅衍射效率、激光损伤阈值对于激光器性能至关重要。尤其在超强超短脉冲激光器中，对脉冲压缩光栅的衍射效率、激光损伤阈值和尺寸的苛刻要求是普通商业光栅所远远不能满足的。系统原理如下图所示，脉冲压缩光栅充当展宽器和压缩器。
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