摘要：从教育和医疗保健到游戏和娱乐活动，增强现实（AR）技术正在迅速进入日常生活。但是，核心AR设备仍然笨重且沉重，使长时间的磨损不舒服。现在的突破有望改变。研究团队使用单层波导削减了厚度和重量。...

从教育和医疗保健到游戏和娱乐活动，增强现实（AR）技术正在迅速进入日常生活。但是，核心AR设备仍然笨重且沉重，使长时间的磨损不舒服。 Postech的突破现在有望改变。

AR眼镜商业化的主要障碍之一是波导。在AR光学元件中，镜头本身也充当“光的高速公路”，将虚拟图像直接引向用户的眼睛。由于色散，传统的设计需要单独的红色，绿色和蓝光的波导层 - 三到六个堆叠的玻璃板 - 不可避免地会增加重量和厚度。

Postech的Junsuk Rho教授及其同事通过开发一种可观的Metagrating来处理单个玻璃层中的所有颜色，从而消除了多层的需求。关键是纳米级硅氮化物（Si？n？）支柱的阵列，其几何形状通过随机拓扑 - 优化算法对其几何形状进行了细微的调整，以最大程度的效率地引导光。

在实验中，研究人员使用500 µm厚的单层波导产生了生动的全彩像 - 大约是人头发直径的一百倍。他们还固定了一个舒适的9毫米眼箱，即使观众的眼睛略微移动，也可以确保图像保持清晰。

新设计擦除了颜色模糊，同时效果超过亮度和颜色均匀性的多层光学元件。一旦商业化，这项技术就可以使AR眼镜像普通眼镜一样薄和轻，从而减少了佩戴者的疲劳和修剪制造成本，因此得益于简单的过程。真正的日常AR时代更近了。

Rho教授说：“这项工作标志着下一代AR展示的关键里程碑。” “再加上可扩展的大面积制造，它带来了商业化。”

这项研究由Junsuk Rho（通讯作者，Postech），Seokwoo Kim，Joohoon Kim和Seokil Moon由Postech的机械，化学和电气工程部门以及跨学科生物科学与生物工程学研究生院与Samsung Research的Visual Team合作进行。它于2025年4月30日在线发布自然纳米技术。这项研究得到了POSCO Holdings N.EX.T Impact，三星研究，贸易，工业和能源部的炼金术士项目，科学与ICT部的全球融合研究支持计划和中期研究人员计划的支持。