納飛光電皮秒激光器在AR和VR設(shè)備光學(xué)鏡片切割的應(yīng)用
增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)近年來(lái)一直是科技界備受關(guān)注的熱點(diǎn),且常常與虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)、元宇宙等概念同臺(tái)并論,二者的區(qū)別簡(jiǎn)單而言在于:增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)中看到的場(chǎng)景和人物一部分是真一部分是假,是把虛擬的信息帶入到現(xiàn)實(shí)世界中,VR是純虛擬場(chǎng)景,更多的是用于用戶(hù)與虛擬場(chǎng)景的互動(dòng)交互,同時(shí)二者是元宇宙實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)(設(shè)備)。
AR和VR設(shè)備中大部分元器件是電子元器件,但是影響比較大的還是光學(xué)元件。為了實(shí)現(xiàn)更好的沉浸感,除了取決于屏幕的大小和分辨率,對(duì)光學(xué)鏡片的應(yīng)用也十分考究,往往需要在高折射率、曲面曲率、高平坦度和高表面光滑度的同時(shí),充分控制畫(huà)像畫(huà)面的畸變和邊緣色散情況,以讓人體驗(yàn)到虛擬/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的真實(shí)感。
因此,AR和VR設(shè)備對(duì)所用光學(xué)鏡片的成型切割以及一致性方面有著非常高的要求,既要求高質(zhì)量的切割邊緣,又要求切割品質(zhì)均衡、提高良品率,甚至不能輕易破壞光學(xué)玻璃面的鍍膜。

高質(zhì)量光學(xué)玻璃的切割成型離不開(kāi)以皮秒激光器為代表的超快激光器,皮秒激光器的冷加工、足以媲美飛秒激光器的加工效果,更為簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)和制造成本,是其在如今的激光精細(xì)微加工領(lǐng)域脫穎而出的有利因素。納飛光電皮秒激光器便是玻璃切割成型的可靠之選,它的脈沖寬度窄,僅有10ps左右,功率穩(wěn)定性和脈沖穩(wěn)定性高,小于1%RMS,頗有對(duì)表與國(guó)外友商同類(lèi)產(chǎn)品的韻味,性能優(yōu)越。

激光切割是激光能量和材料相互作用的過(guò)程,能量在粒子、原子、分子之間的傳遞,脈沖寬度越窄,傳遞時(shí)間越短,激光功率密度越高,當(dāng)10ps左右的脈寬作用在光學(xué)玻璃表面時(shí),能夠在瞬時(shí)完成從加熱直接到等離子態(tài)的跨越,從而實(shí)現(xiàn)材料的去除,這就決定了皮秒激光加工時(shí)近乎冷加工,且熱影響區(qū)非常小,切割邊緣崩邊小,品質(zhì)高。同時(shí),激光的輸出光束路徑靈活可變,讓玻璃材料的切割形狀可控,非接觸式加工也免去了機(jī)械應(yīng)力的困擾。
切割邊緣質(zhì)量除了要求邊緣崩邊量小,還要求一致性好,即出射面質(zhì)量與入射面相似,恰恰考驗(yàn)著激光器的穩(wěn)定性:脈沖穩(wěn)定性和功率穩(wěn)定性,二者的兼而有之才能讓激光能量密度均勻作用在玻璃面上,實(shí)現(xiàn)均衡性的加工,產(chǎn)品一致性才會(huì)有保障。

如今,AR和VR初具未來(lái)重要風(fēng)口的潛力,包括類(lèi)似產(chǎn)品有源眼鏡,是一個(gè)相對(duì)新興且正快速擴(kuò)張的消費(fèi)電子品類(lèi)。未來(lái)為了給用戶(hù)終端更好的沉浸式體驗(yàn),AR和VR等設(shè)備還將不斷升級(jí),如將目前的單鏡片提升微多鏡片組合,以及更優(yōu)質(zhì)光學(xué)鏡片的研發(fā)使用,如此一來(lái),又其切割成型的加工,又將同步推動(dòng)皮秒激光器的普及和應(yīng)用。