报告行业投资评级 - 行业评级为推荐 [4] 报告的核心观点 - AR光学系统核心是追求更轻薄体积、更大FOV、更好成像质量和更低成本,光波导方案因优势成为主要发展方向,未来有望在消费级AR眼镜市场加速渗透 [1][11] - 随着AI模型搭载和厂商入局,AR眼镜有望加速迭代放量,光波导作为核心零部件将深度受益 [7] 根据相关目录分别进行总结 光学技术持续迭代,光波导方案实现加速渗透 - AR光学系统有棱镜、离轴光学等多条技术路线,BirdBath方案适合量产,是投屏观影类AR眼镜首选,光波导方案更适合打造轻量化AR眼镜 [11] - 光波导方案产品形态接近传统眼镜,具备体积轻薄等优势,未来有望在消费级市场加速渗透 [11] 几何阵列光波导:成像效果优秀,量产难度较大 基本原理 - 几何阵列光波导采用折反射原理,耦入为反射面或棱镜,耦出为半透半反镜面阵列,有一维和二维扩瞳方式 [15][16] - 优点是光效较好、色散控制佳、漏光率低,难点是制造工艺繁琐,半透半反阵列有明暗条纹 [19] 工艺流程 - 采用传统光学冷加工工艺,包括切割、研磨等环节,镀膜和贴合环节难度高 [20] - 多层镀膜工艺对镀膜要求极高,传统胶合工艺良率低、成像质量受限等,键合工艺有望推动大规模量产 [22][24][25] 主要厂商 - Lumus是全球阵列光波导龙头,有丰富专利和技术积累,发布多款产品并与多家企业合作 [29][30] - 理湃光晶专注光波导显示技术,有几何光波导专利等,产能逐步扩大 [31][32] - 灵犀微光率先布局AR光波导技术,在关键工艺和产品参数上有突破,具备一定产能 [35] 衍射光波导:主流发展趋势,工艺升级提升性能 表面浮雕光波导SRG - 基本原理是光衍射原理,采用表面浮雕光栅调制光束,有三种扩瞳方案 [39][43] - 优点是光栅设计灵活、制造难度低,难点是有彩虹效应、外侧漏光、光效低等问题 [47][48] - 制备工艺有纳米压印和刻蚀工艺,纳米压印是主流,刻蚀工艺是未来发展方向 [51] - 众多企业布局,如WaveOptics、鲲游光电、至格科技、广纳四维等,各有产品和技术优势 [61][64][66][70] 体全息光波导VHG - 基本原理是光衍射原理,采用体全息光栅调制光束,有透射式和反射式 [75][78] - 理论优势明显,但实际生产受光敏材料限制,在多方面未达表面浮雕光波导水平 [81] - 工艺流程有卷对卷工艺和印刷工艺,印刷工艺效率更高 [82] - 布局公司较少,如Sony、Digilens、三极光电、谷东科技、奥提赞光晶等 [85] 偏振体全息光波导PVG - 基本原理是光衍射原理,采用偏振体全息光栅调制光束,突破体全息光波导视场角限制,但产业链待发展 [93] - 工艺流程核心是偏振干涉曝光 [97] - 平行视界发布首款偏振体全息AR眼镜云雀,具有成像质量好、成本低等优势 [99] 镜片材料:玻璃+树脂为主,碳化硅为未来发展趋势 - 玻璃光波导技术成熟,但难轻量化、抗冲击性差;树脂光波导可轻量化、抗冲击强,但视场角受限、色散问题严重 [6][104] - 碳化硅光波导解决视场角窄等难题,但加工成本高、集成难度大,Meta Orion的推出提供新思路 [6][104] - 碳化硅衬底远期需求旺盛,国内厂商加速布局产业链 [107][109] 投资建议 - 随着AR眼镜加速迭代放量,光波导有望深度受益,相关受益标的包括光波导模组的歌尔股份等和碳化硅材料的天岳先进等 [7]
AI/AR眼镜系列报告(二):光学方案百花齐放,光波导升级趋势明确
华西证券·2025-05-09 16:49