光学新闻 20230108

近几周的五篇光学新闻:

  1. OPPO Air Glass 2 双目智能眼镜发布 —
  2. 鲲游光电2022年度产品发布—
  3. Lumus发布第二代Z-Lens 2D波导架构—
  4. 长春光机所研制的“夸父一号”(ASO-S)卫星太阳莱曼阿尔法望远镜全日面首图发布—
  5. 哥伦比亚大学开发“指尖大小”UV-IR激光器

OPPO Air Glass 2 双目智能眼镜发布

评论:2021年末的时候,OPPO发布了Air Glass 1,当时文章有写,当时我的评论是“OPPO三年搞了三款AR眼镜,2019年做一体式双目,2020年做了birdbath方案的分体式,这次2021年直接搞了个光波导单色单眼分体式,可能OPPO就是想市场上占据一个生态位,熟悉一下光波导方案的开发,支持一下光波导制造商,培养自己的供应商,保证自己的这个team有活干。”。

今年OPPO发布了Air Glass 2,双目智能眼镜,可以说往前又走了一步,单目变双目,使用的是树脂衍射光波导镜片,重量 38g,搭载的 Spark 微型光机体积比上一代减小了 40%,可定制平光、近视和墨镜三种款式,能进行提词/语音翻译、导航/提醒和语音转文字功能,可以帮助听障人士更高效地进行日常交流。

首先,这还是智能眼镜,OPPO自己也没好意思说自己是AR眼镜,其实现今的条件下,要塞下AR眼镜需要的基础硬件,需要的成本和重量还是不符合OPPO自己的产品理念。第二,OPPO Air Glass 2所采用的近眼显示系统是由新锐创业公司莫界科技提供。有些新闻稿里写的:“相较于行业普遍使用的玻璃晶圆基衍射光波导镜片,莫界突破性地解决了树脂晶圆技术难题,使得光波导减重50%以上,助力OPPO Air Glass 2 顺利突破行业重量天花板。”掩饰了一些问题,就是光波导的FOV和基底材料的折射率强相关,如果使用树脂材料,FOV会受到一定限制。反而莫界科技自己接受采访的时候讲的比较中肯:在莫界看来,业界在用半导体领域的标准来要求波导片,但实际上AR眼镜要求并不需要这么高的标准。而对于影响 FOV 参数的折射率,目前树脂材质普遍折射率约1.74,玻璃材质最高可实现 2.0,仍有一定差距。“目前基于树脂的折射率,眼镜可以实现 40 度 FOV 。事实上,我们也在和原材料厂商进行探讨,从设计和材料出发,将树脂的折射率提升,从而实现更高的FOV。”对于OPPO这款产品来说,FOV小一些,价格便宜一些没什么问题。

现在我反而有点儿期待明年OPPO这个team会做出什么产品了,每次前进一步,挺好的。

OPPO未来科技大会2022


鲲游光电2022年度产品发布

评论:鲲游光电发布2022产品,产品矩阵覆盖多种应用场景和价格区间,下面展示了产品矩阵和具体产品列表。根据公司介绍:“鲲游AR光波导序列目前已建成了完备的闭环,接受以上系列的全面定制,并且可以基于公司自有打造的国际一流的晶圆级光学IDM闭环,按照客户要求,对特定指标、成本等进行针对性、高速的全端到端的优化。目前鲲游的AR光波导序列已成功导入包括美国前三大互联网公司之一、多家中国一线终端、一线互联网公司、AR领域整机独角兽等众多知名客户。”

官网


Lumus发布第二代Z-Lens 2D波导架构

评论:波导厂商Lumus日前在CES 2023大会发布了第二代Z-Lens 2D波导架构。这个架构基于2D Maximus,可帮助开发出更小、更轻、高分辨率图像质量、室外兼容亮度的AR眼镜。Lumus的新型Z-Lens波导架构保持了Maximus的卓越图像质量和高亮度效率优势,但其光学引擎的体积要小50%。新的结构同时为眼镜厂商提供了更多的灵活性,可以令眼镜形态的AR光学系统更加紧凑,减轻了重量和体积。Z-Lens的新型轻质光学引擎具有2K x 2K分辨率,以及饱满和鲜艳的色彩,可提供卓越的图像质量。在3000尼特/瓦的亮度下,消费者将能够在日光下享受增强现实。Lumus的Z-Lens架构同时允许Rx镜片直接粘合。这允许消费者根据自己的视力参数定制AR眼镜,无需采用笨重的插入配件。以所述方式,用户可以将其用作普通眼镜。

看起来更多的是光机和系统的优化,光波导部分依然基于Maximus的架构,看起来阵列式光波导部分的进一步提升有难度。

从现阶段各种光波导的发展来看和近期的一些新闻来看,头部公司中,基本的问题已经得到了回答,各家公司更多的在进行一些系统优化和产品优化,而且这种优化时非常有必要的,而且花费的时间也会非常长。举一个例子,杂散光的优化,经常需要多代的产品优化。

对于中国的公司来说,基础理解和技术上还要继续追赶。

新闻稿


长春光机所研制的“夸父一号”(ASO-S)卫星太阳莱曼阿尔法望远镜全日面首图发布

评论:2022年10月9日,我国第一台莱曼阿尔法太阳望远镜(LST)随“夸父一号”卫星发射入轨。完成了初步在轨调试,获取了我国首幅莱曼阿尔法波段全日面图像和空间360nm波段全日面图像。两幅首图的获得,标志着我国空间莱曼阿尔法和360nm波段全日面观测零的突破,使得我国该波段太阳观测具有自主数据来源,还将向全球科学家开放数据,用于科学研究。

“夸父一号”卫星的科学目标为:观测太阳磁场、耀斑和日冕物质抛射,即“一磁两暴”。LST将为实现“一磁两暴”科学目标中的两暴研究提供重要科学数据,监测太阳耀斑和日珥,特别是日冕物质抛射的形成和近日面的传播,探索它们之间的内在联系和物理机制。中科院长春光机所牵头,联合紫金山天文台和西安光机所,历经四年半时间,攻克多项关键技术,研制出LST。它由莱曼阿尔法日冕仪(SCI)、日面成像仪(SDI)和白光望远镜(WST)组成,具有自主高精度稳像能力,可同时在121.6nm和700nm两个波段对日冕做高分辨率成像观测,监测1.1至2.5个太阳半径之间日冕变化;在121.6nm和360nm两个波段,对太阳做高精度全日面成像,观测耀斑和日珥等结构变化,观测太阳黑子的分布和演化过程。

查了下为什么要在极紫外做观测:“不同于较为恒定的太阳可见光辐射,太阳极紫外(EUV)辐射在高低年有可观变化,而后者正是影响地球热层大气和电离层状态的主要能量源。”

下图为莱曼阿尔法日面成像仪2022年10月29日拍到的121.6nm全日面首图,图中可以清晰看到耀斑和日珥分布。耀斑是太阳上两类最重要爆发现象之一,是太阳表面局部区域突然和大规模能量释放过程。日珥是日面边缘外的亮结构,日珥爆发通常与CME有内在关联,可以作为CME爆发的重要标识。面向地球传播的CME是造成空间天气事件和地磁暴的主要因素,严重影响近地空间环境,需要及时准确的预报和预警。长春光机所供图

下图展示了白光太阳望远镜2022年11月9日拍摄到我国第一幅空间360nm全日面图像,图像中的太阳黑子是太阳光球表面出现的暗区域,它是磁场聚集的地方。黑子往往成群出现,黑子群的结构和大小是太阳活动和爆发的关键因素,其观测可以研究和预报太阳爆发和活动。

新闻


哥伦比亚大学开发“指尖大小”UV-IR激光器

评论:可调谐并且窄带的可见光激光光源有很多应用,包括量子光学,光学钟,原子/分子物理等。现阶段,这种激光都是台式的系统,很难在实验室外使用。哥伦比亚大学 Columbia Engineering’s Lipson Nanophotonics Group 实验室的研究者们,展示了一种片上大小的可见光激光平台,可调谐范围从近紫外到近红外,窄带。使用微米大小的SiN谐振腔和商业化的Fabry–Pérot激光器,该团队实现了最高12.5nm的调谐步长,最高33.9GHz的无跳频调谐。调谐速度最高可达267GHz每微秒,输入功率最高10mW,信噪比35dB。这些参数以前只能在大型的台式激光系统上实现。

“作为激光生产制造商,我们意识到集成光子学会对我们的工业产生巨大的影响,会催生出一系列现阶段无法实现的下一代应用。”Toptica的激光技术总监Chris Haimberger说道。“该工作代表着紧凑型可调谐可见光波段激光器的一步重大发展,将会极大退工未来在计算,医疗和工业的应用。”该研究团队已经针对该技术申请了专利,现阶段在研究如何对该系统进行光电封装以实现独立系统,然后使用它作为量子光学或者光学钟应用的光源模块。

论文


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