元宇宙(Metaverse)對未來世界的描繪,為虛擬現實和增強現實(VR/AR)技術帶來了繽紛多彩應用的可能性,而支持VR/AR實現的核心微光學元件的關注度也隨之水漲船高,吸引著大量資本的涌入。為學術界與產業界架設橋梁,幫助技術產業化落地,協助資本發揮其效力,是“見微知著”培訓課程開辦的初衷,為此特開辦了《第36期“見微知著”培訓課程:微光學元件及應用》。該課程由麥姆斯咨詢主辦,上海傳感信息科技有限公司和華強電子網協辦,于2021年10月24日在無錫圓滿落幕!

《第36期“見微知著”培訓課程:微光學元件及應用》學員合影留念
培訓第一天上午,由華中科技大學副教授易飛為大家開啟了微納光學之旅,帶來《微納光學理論基礎和超表面》課程。易飛老師在人工光學微結構及其相關器件領域頗有建樹,從自身經驗出發為學員帶來了一場知識盛宴。課程之初,易飛老師從光學學科發展的三大經典分支的演變講起,為大家梳理出微納光學的骨干架構。易飛老師表示,善用光波的傳播規律是微納光學及創造微光學元件的關鍵。因此本次課程是以光與物質的作用為主線,重點講述電磁波在人工微納結構中的耦合、傳播、諧振與損耗等物理過程,在此基礎上分析光波導、諧振腔、光子晶體、等離激元器件、超材料、超表面等微納器件的工作原理。通過易飛老師理論與實戰經驗相結合對微光學的概述,為大家學習接下來的一系列課程埋下精彩的伏筆。在對超表面和超構透鏡的講解中,易飛老師從電磁天線陣列案例入手,介紹了其自研的N通道窄帶探測器,其是超表面微納結構與熱探測器直接集成的典型代表,可替代“分立濾光片+寬譜探測器”組合,從而實現縮小體積、降低成本、大規模晶圓級制造等優勢。易飛老師的課程內容豐富多彩,還與大家分享了許多獲取前沿信息的平臺,為大家提供了課后持續成長的途徑。

華中科技大學副教授易飛的授課風采
培訓第一天下午開啟了針對各類微光學元件及應用的講解。首先由天津馭光科技有限公司總經理朱慶峰為大家講解《AR光學傳感與顯示技術》課程。朱慶峰老師近年來領導公司3D投射模組與系統方案的研發及產業化,相關產品已經應用于刷臉支付、智能家居、安防、工業檢測等多個領域。朱慶峰老師首先介紹了增強現實(AR)和虛擬現實(VR)概念,并利用顯示設備的演變形象地表達出AR、VR和MR三種擴展現實技術所帶來技術的進步。隨后介紹了市場中典型的AR頭戴式設備和測評數據,同時描繪出完整的AR頭戴式設備技術路線圖。朱慶峰老師講解道,AR系統通常由光學顯示、三維傳感、數據處理等部分組成;而光學前端是整個AR系統最重要組成部分之一,占總成本約30%。課程中,朱慶峰老師為學員現場展示了Hololens頭顯設備,并對其中詳細部件做了測評。AR顯示技術中不同方案的處理和結合,最終形成市場種類繁多的產品。朱慶峰老師表示,AR眼鏡將是繼智能手機之后,重要的移動計算平臺,雖然當前的專用AR頭顯主要面向企業市場,并且售價高、銷量低;但是一旦預期中的消費級頭顯獲得青睞,這一市場將呈現爆發式增長。

天津馭光科技有限公司總經理朱慶峰的授課風采
當天下午第二節課《光波導制造工藝詳解:納米壓印》由青島天仁微納科技有限責任公司董事長冀然授課。冀然老師在納米壓印和微納加工領域擁有二十年經驗。課程伊始,他從壓印、固化和脫模三大納米壓印光刻技術的步驟入手,讓學員詳細了解了投影式光刻與納米壓印光刻的異同。隨后,冀然老師為學員詳細講解了納米壓印軟/硬模具以及壓印壓力為納米壓印帶來的優勢和弊端。冀然老師表示,技術人員對于壓印壓力需要著重注意以下幾點:均勻接觸需要順序式接觸、結構填充由毛細力實現、殘余層壓不薄、填充之后無需保持壓力等。冀然老師認為,納米壓印技術使衍射光波導的低成本、大規模量產成為可能,而AR產業反過來也推動了納米壓印技術走向成熟,這是一種相互成就的過程。課程最后,冀然老師利用多個案例,詳細介紹了多種納米壓印設備以及AR衍射光波導所涉及的制造工藝。

青島天仁微納科技有限責任公司董事長冀然的授課風采
培訓第二天上午,由北京馭光科技發展有限公司董事長兼CEO田克漢為大家講解了《衍射光學元件(DOE)》。田克漢老師的課程以啟發式教學方式為主,首先了解了學員對本次課程的期待,通過解答大家在工作和研究中遇到和期望解決的問題,來針對性地對課程內容做出調整。課程中,田克漢老師詳細介紹了傳統光學、微納衍射光學和三維光學的特點及差異,隨后結合板書,為大家展示了光的干涉和衍射的原理以及多種算法,并著重推演了Fraunhofer算法和Fresnel算法。接著,田克漢老師重點分析了智能手機中的3D傳感器,從而引出了基于結構光解決方案的DOE的特點、設計、制造以及發展趨勢。課程最后,田克漢老師與大家交流了自己在3D傳感器工程化中的經驗,并且分享了從業半導體領域十多年的真實感觸。田老師認為,馭光科技成為國內DOE領域領頭羊的原因在于其不可替代性,而中國想要不被其他國家“卡脖子”,那就需要在半導體領域打造出自主的不可替代的技術。

北京馭光科技發展有限公司董事長兼首席執行官田克漢的授課風采
培訓第二天下午,由湖南大學助理教授胡躍強講授《微光學元件制造工藝詳解:電子束光刻》課程。該課程內容由長期從事極小尺寸、極高精度的微納制造及相關應用研究的段輝高教授及胡躍強共同準備。胡躍強老師從電子束光刻的原理、工藝以及應用三個方面講授了本課程。他首先介紹了電子束光刻在微納加工中的關鍵角色,“高能電子束納米加工是目前分辨率最高、使用最靈活的加工手段,在微納加工技術中處于金字塔尖的地位”。在對電子束光刻原理的講解中,胡躍強老師表示電子束的分辨率是由電子束的束斑大小所決定,而束斑則由電子源大小、像差、電子衍射綜合決定的。隨后,胡躍強老師對電子束光刻設備關鍵步驟、設備功能和廠商做了詳細的剖析。關于電子束與材料的相互作用,常用光刻膠種類、特征及其工藝,胡老師分享的內容也非常細致精彩,為學員帶來諸多啟發。胡躍強老師的課程內容非常豐富,在工藝部分和應用部分分析了多個經典實驗案例,學員們學習的津津有味,課后還在不斷交流和討論課程內容。

湖南大學助理教授胡躍強的授課風采
北京理工大學教授謝會開和無錫微奧科技有限公司副總經理王鵬在第三天上午第一節課講授了《MEMS微鏡》。謝會開老師首先從MEMS微鏡的發展歷程、技術需求以及分類開啟本課程。隨后,謝會開老師以靜電驅動、電熱驅動、電磁驅動以及壓電驅動四大MEMS微鏡的主要驅動方式為重點,詳細比較了四大驅動方式的異同,以及相關典型器件的工作狀態,為大家理清了MEMS微鏡的工作原理和系統組成。在針對典型MEMS微鏡制造工藝的講解中,謝會開老師憑借在企業中積攢的實戰經驗,為大家剖析工藝過程中可能遇到的難點和解決方法,并利用多個實例為大家分析。MEMS微鏡的典型應用案例及主要供應商解析由王鵬老師帶來。他詳細剖析了MEMS內窺探頭、MEMS微型傅里葉變換光譜儀、MEMS激光雷達三個方向的具體應用案例。課程最后,王鵬老師表示根據MEMS微鏡的實際市場情況,從器件設計、代工廠、微鏡廠商以及下游需求介紹了知名國外廠商及有實力的國內廠商,為大家梳理出完整的MEMS微鏡產業鏈圖。

北京理工大學教授謝會開和無錫微奧科技有限公司副總經理王鵬的授課風采
培訓第三天上午的第二節課,由北京至格科技有限公司創始人兼首席執行官孟祥峰為大家講解《近眼顯示光波導》。孟慶峰老師具有十余年的光學研究經驗,長期從事AR衍射光波導光學顯示模組及衍射光柵的研發、生產和應用工作。他首先從AR近眼顯示的概述入手,讓大家從顯示案例中體會了AR近眼顯示的應用地位。孟慶峰老師認為,AR所代表的沉浸式計算平臺被認為是繼電腦和手機之后的下一代計算平臺,因此AR光學顯示模組需求巨大。隨后,孟慶峰老師詳細剖析了AR近眼顯示的三大關鍵點和發展趨勢。通過孟慶峰老師的講解,我們了解了半透半反和光波導兩大類AR近眼顯示的主要技術路線。由于半透半反方案無法兼顧體積、視場角和眼動范圍,凸顯了光波導方案可以實現出瞳擴展,能同時兼顧輕薄、視場角大和眼動范圍大的優勢;因此,光波導將成為消費級AR眼鏡的主流顯示方案。孟慶峰老師重點課程內容之一是對比分析了陣列光波導和衍射光波導(表面浮雕光柵波導 & 體全息光柵波導)技術,并表示表面浮雕光柵波導是開啟消費級AR眼鏡市場的金鑰匙。孟慶峰老師重點課程內容之二是全面且細致的講解了表面浮雕光柵波導在設計、制造、測試過程中的重點、難點和解決方案。課程最后,孟慶峰老師總結了表面浮雕光柵波導的產業鏈及主要廠商。

北京至格科技有限公司創始人兼首席執行官孟祥峰的授課風采
培訓第三天下午,由蘇州大學教授喬文為大家帶來了《裸眼3D顯示技術》課程。喬文老師從事微納光學、新型顯示、微納制造以及微納傳感技術領域近十年。課程伊始,喬文老師從顯示屏幕的發展歷程引出“裸眼3D顯示是移動終端新一代顯示技術的突破方向”。她表示,基于微納結構調制的光場3D顯示,在大面積、亞納米精度和海量數據處理和機理研究方面,面臨著極大的挑戰。喬文老師從“如何實現3D顯示”這個點出發,圍繞如何“看到”(立體視覺)、在3D顯示中的顯示方法、裸眼3D顯示的所面臨的瓶頸與問題以及解決途徑,進行了詳細的剖析。隨后,喬文老師分析了在消費電子顯示終端,3D顯示面臨更加苛刻的顯示需求,并從不同的應用層次分析了實現這些需求的方式。課程最后,她總結道,實現裸眼顯示的方式是精準試點調控,而微納結構則是裸眼3D顯示的發展途徑。

蘇州大學教授喬文的授課風采

課程培訓期間,學員們積極提問與探討
至此,麥姆斯咨詢舉辦的《第36期“見微知著”培訓課程:微光學元件及應用》圓滿結束!微光學元件主題課程麥姆斯咨詢已舉辦兩年,課程內容逐步深化到結合實際應用需求進行微光學產品的研發及生產,眾多擁有實戰經驗的老師傾囊相授。最近火熱的元宇宙也為微光學的未來發展帶來無限想象。微光學技術和產業前進不止,麥姆斯咨詢也在堅持不懈地開發更多優秀的課程,為行業的繁榮發展貢獻出自己的力量!
12月高質量課程正在火熱報名中!
12月17日~19日:《第39期“見微知著”培訓課程:MEMS封裝技術》
報名網站:
https://www.memstraining.com/training_39.html
