近日，国际知名XR盛会SPIE AR|VR|MR在美国旧金山落下帷幕。

SPIE AR|VR|MR是由SPIE（国际光学工程学会）举办的知名XR行业盛会，现已连续举办十届，活动聚焦于VR/AR硬件上游，涉及数字光学、近眼显示、材料、显示、光引擎等，每年都会吸引一大批研究学者、上游企业、意向客户、投资者参与其中。

由于今年SPIE AR|VR|MR同期举办了SPIE Photonics West博览会，有78家海内外展商参与了本次活动，气氛相较于往年要显得浓厚不少。

展开来看，海外展商不乏dispelix、肖特、谷歌、Meta Reality Labs等知名的AR企业/机构，对于国内展商，歌尔光学、鸿蚁光电、鲲游光电等也出席了本次活动并面向全球嘉宾展示了前沿的XR光学解决方案。

歌尔光学展区

 首次参展，歌尔光学多款VR/AR模组新品亮相 

虽说从活动规模来看，SPIE AR|VR|MR不及一月初的全球性科技电子盛会CES，不过前者胜在十分垂直，在XR光学领域颇具含金量，里面所展示的产品/解决方案具有很强的风向标作用。

今年歌尔光学首次出席SPIE AR | VR | MR，现场展出了涵盖VR、AR、智能座舱在内的一系列光学解决方案。展会现场，歌尔光学展区人头攒动，其凭借诸多革新的解决方案以及出色的演示效果收获了诸多在场嘉宾的体验咨询以及合作洽谈。

值得关注的是，歌尔光学在现场首次展出了全彩光波导显示模组Star G-E1，这是一款表面浮雕光栅（SRG）光波导，制作工艺由纳米压印升级为了前沿的刻蚀方案，模组的光学性能指标相较于老款产品得到了大幅度提升。

参观者现场体验刻蚀工艺光波导显示模组Star G-E1

歌尔光学在现场搭配Micro-LED全彩光机（基于X-cube合色）对Star G-E1进行了演示，主要指标方面，屏幕分辨率为640×480，产品可实现5000尼特的峰值亮度，亮度均匀性超过45%，色差小于0.02。波导片为单片全彩，厚度仅有0.7mm。

现场嘉宾反馈称，Star G-E1模组画面色彩绚丽，亮度表现出色，已经可以满足全天候使用需求，此外，屏幕在杂散光控制等方面具有出色表现，行业领先。

歌尔光学告诉VR陀螺，围绕刻蚀浮雕光栅波导，企业具备了全链条技术开发和量产能力，除了本次展示的模组外，未来还会发布适配更大FOV的版本，届时产品竞争力将更上一层楼。

4K Pancake VR光学模组

同轴双焦面功能AR-HUD

除Star G-E1以外，歌尔光学还展示了单光机双目衍射光波导AR显示模组、多款4K Pancake VR光学模组、AR-HUD等产品。

其中单光机双目衍射光波导AR显示模组此前也曾在CES期间有所展示，其分为单色和全彩两个版本，单色版本搭配了Micro-LED光机、全彩版本搭配了歌尔光学自研0.7cc超小型LCoS光机。单光机双目的优势在于可有效降低成本，并且显示一致性出色。

单光机双目衍射光波导显示模组

 工艺升级，刻蚀给光波导带来了什么？

歌尔光学本次展品最大亮点无疑是Star G-E1及其背后的光波导刻蚀工艺，目前市面上主流的SRG光波导加工工艺为纳米压印，而刻蚀则是一次重要的技术升级，同时也是近些年来市场上备受追捧的技术路线之一。

在谈及刻蚀工艺之前，我们先来回顾一下纳米压印。

得益于光波导高透过率、体积小巧等特点，它被很多人视为未来AR理想的光学解决方案，目前趋近普通眼镜形态的AR眼镜产品无一例外均采用了光波导技术。如果展开来看，AR光波导技术又可以分为几何波导、SRG光波导、体全息（VHG）光波导等技术路线，这几种技术路线互有优劣，但是目前从可量产性以及综合体验的角度来看，SRG波导具有不少优势，同时也是市场应用的主流。

此前SRG波导主要生产工艺流程主要涉及以下三大方面：光栅设计、光栅模版加工、纳米压印生产。其中纳米压印是里面的重要一环：在基底（如玻璃晶圆）上涂抹树脂涂层，然后使用模板在上面进行压印将光栅转移，最后再用紫外光对树脂进行固化。整个过程有点类似于盖印章，它的优势在于工艺成熟，适合大批量生产。

纳米压印工艺图示，图源：网络

不过纳米压印也存在着一些技术局限：

• 压印胶折射率偏低，最终会影响光波导模组FOV进一步提升；
• 纳米压印属于直接接触式工艺，更容易形成加工误差，如此前Dispelix联合创始人兼CEO Anti Sunnari曾透露，“如果在压印过程中出现1微米粒子，则可能出现10微米误差，另外在压印分离过程也可能产生失误。”
• 纳米压印方案想要实现良好的全彩显示往往需要通过叠加2-3个波导片实现，这不利于AR眼镜实现轻量化。

对于刻蚀工艺，它主要原理是在基板上去除材料以创建所需的结构，它的工艺流程如下图所示：在基底覆盖一层无机材料，然后再叠加树脂涂层，我们基于纳米压印（也可以基于DUV、Talbot等光刻工艺）将光栅图案转移到树脂层。随后通过刻蚀在晶圆上直接形成图案，最后再去除树脂层。

刻蚀工艺图示，图源：dispelix

前面所提到的纳米压印工艺的一些不足，此时恰恰成为了刻蚀工艺的优势所在：如纳米压印的折射率受限于树脂材料，而刻蚀工艺并没有这一限制，它配合高折射率晶圆材料（如玻璃甚至碳化硅等）即可让FOV获得明显提升。

其他方面，刻蚀工艺可以兼容现有的半导体加工工艺，加工精度出色；模组稳定性更高，可以适应更加极端的工作环境。不过，目前刻蚀工艺的问题在于工艺步骤比纳米压印更多，因而成本偏高，这一问题会随着后续大规模出货得到解决。

总而言之，刻蚀工艺相较于纳米压印具有多方面优势，是目前行业极具潜力的技术路线之一，近年来新闻报道不时传出光波导在FOV、彩虹纹控制、亮度表现等方面实现了较大突破，背后有较大概率离不开刻蚀工艺的功劳。

主要玩家方面，刻蚀SRG光波导的代表厂商有海外的dispelix、国内的歌尔光学等。在今年SPIE活动现场，刻蚀（Etching）其实也已经成为了较为高频的词汇之一，相信随着歌尔光学等厂商后续的进一步发力，刻蚀SRG光波导的市占率将会逐步提升。

 AI+AR起风，歌尔光学将发挥核心价值 

1月初，VR陀螺曾出席了CES展会，当时AI眼镜无疑是整个展会最受追捧的品类之一，据VR陀螺不完全统计，现场展出的AI以及AR眼镜数量达到了47款。

无独有偶，在本次SPIE AR|VR|MR活动现场，“AI眼镜”同样是嘉宾们的重要议题，期间无论是主题演讲又或者是访谈都能听到不少相关话题的讨论。

至于AI眼镜为何会受到如此多的关注，一方面自然是Ray-Ban Meta这款爆款产品的明星效应使然，另外一方面，眼镜在一众硬件形态中相对接近我们的视听中枢，因而更有成为未来理想AI硬件的潜力。有数据指出，2024年全球AI眼镜总销量超过了200万台，也有厂商预测AI眼镜出货量将在2026年达到千万量级。

当然，目前AI眼镜体验仍有较大提升空间，笔者了解到，2025年，各大厂商将会围绕以下几方面对产品进行优化：进一步打磨AI体验、优化拍照能力、采用多SKU策略以满足消费者个性化需求等。此外，AI眼镜产品仍以听为主，在新的一年中，预计不少产品会补齐显示模块，即朝着AI+AR眼镜方向进化，届时光学显示将有望成为这类产品的重要卖点之一。

另外值得关注的是，光学同样是AR眼镜产品中最具含金量的技术之一，光学显示模组BOM成本占比往往高达40%以上。而光学部分，正是本次SPIE AR|VR|MR 歌尔光学等厂商在未来AI眼镜赛道大展拳脚的地方所在。

歌尔光学可能是国内布局AI+XR赛道最为积极的厂商之一，经历了12年的发展沉淀，在VR赛道，其在业内率先推出了4K Pancake折叠光路模组；在AR赛道，率先建成12英寸晶圆AR衍射光波导产品生产线。

目前歌尔光学不仅构建了完整的光学方案设计、光机开发、光学检测、生产制造以及模组的自动化组装能力，还形成了强大的技术壁垒和市场竞争力。截至2024年9月，其累计专利3000余项。现如今，歌尔光学对外展示Star G-E1模组以及刻蚀工艺，无疑再次对外秀了一把肌肉。

对于消费者而言，我们也可以期待，随着Star G-E1等模组的落地，未来市面上将很快会出现更加轻量化、画面效果更沉浸、综合体验更加优秀的AI+AR眼镜产品。

CES期间歌尔所展示的AR参考设计Wood 2，图源：歌尔