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SiC 碳化硅：AR 眼鏡光波導(dǎo)的“新貴”材料，安捷倫測(cè)試方案助力產(chǎn)業(yè)突圍
近年來，智慧化浪潮席卷全球，隨著 AI、5G、空間計(jì)算等技術(shù)的深度融合，AR 眼鏡正從“概念產(chǎn)品”邁向“下一代智能終端”。從導(dǎo)航、會(huì)議、教育到娛樂，AR 眼鏡正在諸多領(lǐng)域中重塑人機(jī)交互方式。聚焦 AR 眼鏡關(guān)鍵的顯示技術(shù)，光波導(dǎo)因其輕薄、透明、可集成性強(qiáng)，正成為主流設(shè)計(jì)路線。該技術(shù)通過在鏡片上構(gòu)建納米級(jí)光柵結(jié)構(gòu)，將光機(jī)中的圖像精準(zhǔn)投射到人眼視野中，實(shí)現(xiàn)“虛實(shí)融合”的沉浸式體驗(yàn)。
傳統(tǒng)光學(xué)玻璃的折射率僅為 1.7—1.8，限制了光波導(dǎo)的設(shè)計(jì)空間，難以兼顧清晰度、視場(chǎng)角與鏡片厚度。而碳化硅（SiC），作為在新能源汽車、工業(yè)電源等領(lǐng)域大放異彩的功率半導(dǎo)體材料，正成為 AR 光波導(dǎo)襯底材料的“新貴”，這主要得益于 SiC 的下列特性：
高折射率（2.6—2.7）：支持更緊湊的光柵設(shè)計(jì)，提升視場(chǎng)角（FOV）
高硬度、高熱導(dǎo)率：適應(yīng)復(fù)雜加工與高溫環(huán)境，佩戴安全
光學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)：無彩虹紋干擾，畫質(zhì)更清晰
輕薄化：鏡片厚度僅 0.55mm，單片重量?jī)H 2.7g，AR 眼鏡成品佩戴舒適
SiC 作為 AR 光波導(dǎo)襯底，光學(xué)測(cè)試是確保其性能與良率的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。具體而言，SiC 光波導(dǎo)襯底的關(guān)鍵光學(xué)測(cè)試項(xiàng)目包括：
透過率：評(píng)估光能傳輸效率
反射率：控制光損耗與干擾
吸收率：影響圖像清晰度與對(duì)比度
均勻性與重復(fù)性：保證大面積光波導(dǎo)一致性
上述這些測(cè)試需求，對(duì)儀器測(cè)試精度、穩(wěn)定性與效率提出了更高的要求，其測(cè)試難點(diǎn)體現(xiàn)在：
吸收率測(cè)試：
吸收率計(jì)算公式：A（λ）=1−T（λ）−R（λ），吸收率需通過測(cè)試透過率與反射率來計(jì)算得到，通常吸收率比較低（<1%），如果儀器準(zhǔn)確度不夠可能會(huì)得到負(fù)吸收率或過大的吸收率導(dǎo)致樣品不達(dá)標(biāo)。
SiC 襯底逐步向大尺寸方向發(fā)展，測(cè)試時(shí)，常規(guī)固定方式容易使樣品傾斜，導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果不準(zhǔn)。
均勻性測(cè)試對(duì)設(shè)備大樣品（例如 8 英寸）自動(dòng)化分析能力提出較高要求。
安捷倫 Cary 系列高端紫外可見近紅外光譜儀，專為復(fù)雜材料的光學(xué)性能測(cè)試而設(shè)計(jì)。作為消費(fèi)電子與半導(dǎo)體測(cè)試領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者，安捷倫已推出專為 SiC 光波導(dǎo)設(shè)計(jì)的測(cè)試解決方案，可有效應(yīng)對(duì)上述測(cè)試難點(diǎn)。
Solid Autosampler 附件
Cary7000 可實(shí)現(xiàn)：
1、透射：0°-±85°，反射：±5°-85°，角度精度 0.02°
2、精準(zhǔn)測(cè)試樣品同一個(gè)點(diǎn)的透過率和反射率，保證吸收率準(zhǔn)確性
3、軟件設(shè)置測(cè)試序列，可實(shí)現(xiàn)無人值守的全自動(dòng)測(cè)試
Cary7000 還可升級(jí) Solid Autosampler 附件，實(shí)現(xiàn)：
1、大樣品測(cè)試，兼容 8 英寸圓片
2、均勻性測(cè)試，自動(dòng) mapping 樣品上每個(gè)點(diǎn)的透過率和反射率，分辨率 2*2mm
3、設(shè)置好測(cè)試序列，系統(tǒng)全自動(dòng)運(yùn)行
碳化硅襯底透過率反射率及計(jì)算得到的吸收率
此外，Cary7000 還配備有自動(dòng)偏振器，支持不同偏振態(tài)下樣品光學(xué)性能的測(cè)試，對(duì)于光波導(dǎo)中偏振敏感的光柵結(jié)構(gòu)，提供更全面的性能評(píng)估；也可配置積分球附件，適合色度測(cè)試等不同場(chǎng)景，真實(shí)模擬實(shí)際使用條件下樣品的光學(xué)行為。
結(jié)語
安捷倫 Cary 高端紫外可見近紅外光譜儀為 SiC 光波導(dǎo)襯底的光學(xué)性能測(cè)試提供了高精度、全角度、自動(dòng)化的測(cè)試方案，是連接研發(fā)與量產(chǎn)的理想工具。它不僅“測(cè)得準(zhǔn)”，更“測(cè)得全、測(cè)得快、測(cè)得懂”，為AR眼鏡產(chǎn)業(yè)鏈提供強(qiáng)有力的光學(xué)測(cè)試支撐，開拓智慧化視覺體驗(yàn)。