Drie technische paden voor AR optische golfgeleiders: die de overwinning zullen behalen

In september 2024 onthulde Meta Orion, het prototype van zijn AR-bril. Op het moment dat Zuckerberg ze aanzette, verscheen er een kleurenbeeld met een gezichtsveld van 70 graden in de lenzen – vrij van regenboogartefacten of nevenbeelden, waarbij virtuele inhoud naadloos overging in de werkelijkheid, zoals inkt in water.

Meta-optisch wetenschapper Pascual Rivera beschreef de ervaring ooit als volgt: 'Het dragen van een bril met traditionele glazen golfgeleiders is alsof je in een disco zit: je zicht is gevuld met regenboogachtige artefacten, waardoor het bijna onmogelijk is om de AR-inhoud duidelijk te zien. Maar op het moment dat je overschakelt naar golfgeleiders van siliciumcarbide, is het alsof je een symfoniezaal binnenstapt: alles wordt stil en je kunt er eindelijk volledig in opgaan.'

Deze verklaring raakt rechtstreeks aan het kernpijnpunt van de AR-optische golfgeleiderindustrie: de uitdaging is niet alleen het vervaardigen ervan, maar ook het goed vervaardigen ervan . De AR optische golfgeleider – een transparante lens van minder dan 1 millimeter dik – vertegenwoordigt de ‘laatste mijl’ bij het bepalen of een AR-bril echt de sprong naar de consumentenmarkt kan maken.

De industrie is momenteel geconvergeerd op drie reguliere technische benaderingen: Surface Relief Grating (SRG)-golfgeleiders, geometrische array-golfgeleiders en Volume Holographic Grating (VHG)-golfgeleiders. Elk ervan vertrouwt op verschillende fysieke principes en wordt geconfronteerd met zijn eigen unieke technische knelpunten.

Welke van deze drie paden zal uiteindelijk de overhand krijgen?

Laten we eerst even verduidelijken: welk probleem lossen optische golfgeleiders eigenlijk op?

Voordat we de drie technische benaderingen bespreken, moeten we eerst de fundamentele aard van optische golfgeleiders vaststellen. Het optische systeem van een AR-bril moet twee dingen tegelijkertijd bereiken: virtuele beelden aan uw ogen leveren zonder uw zicht op de echte wereld te belemmeren.

Dit betekent dat de optische componenten voldoende transparant en dun moeten zijn, terwijl ze ook een breed gezichtsveld (FOV) en een royale oogdoos moeten bieden.

Vroege benaderingen, zoals prisma's, vrije-vormoptiek en Birdbath-ontwerpen, stuitten allemaal op dezelfde fysieke wisselwerking: het vergroten van het gezichtsveld vereiste een dikkere optische module, terwijl het dunner maken van de module betekende dat de lichttransmissie moest worden opgeofferd.

Het prismaontwerp dat in Google Glass werd gebruikt, bood een gezichtsveld van slechts 15° en een lichttransmissie van minder dan 50%. De freeform-oplossing van Epson woog 550 gram, wat lijkt op een helm, terwijl het door XREAL gebruikte Birdbath-ontwerp minder dan 30% lichttransmissie bood, waardoor de bril op een donkere zonnebril leek.

Optische golfgeleiders hanteren een heel andere benadering: het optische pad wordt in een dunne glasplaat gevouwen en via totale interne reflectie doorgelaten, waarna specifieke structuren het licht 'extraheren' en naar het oog leiden. Hierdoor wordt de dikte van de optische module losgekoppeld van het gezichtsveld, waardoor lenzen dunner dan 3 mm, een lichttransmissie van meer dan 85% en een theoretisch gezichtsveld van meer dan 80° mogelijk zijn.

De uitdaging ligt in de manier waarop het licht wordt 'ingekoppeld' en 'uitgekoppeld'. Het onderscheid tussen de drie verschillende technische routes ligt precies in de fysieke mechanismen die worden gebruikt voor deze 'in-koppeling' en 'uit-koppeling'.

Surface Relief Grating (SRG) Waveguide: de koning van de massaproductie, maar geplaagd door regenboogartefacten

Principe: Het etsen van 'nanoroosters' op het glasoppervlak. De kern van een SRG ligt in het vervaardigen van periodieke reliëfstructuren op nanoschaal – in wezen diffractieroosters – op het oppervlak van een glassubstraat.

Licht dat door het microdisplay wordt uitgezonden, ondergaat diffractie wanneer het het ingangskoppelingsrooster tegenkomt; de diffractiehoek voldoet aan de voorwaarde voor totale interne reflectie, waardoor het licht in de golfgeleider wordt 'gevangen' voor voortplanting. Bij het bereiken van het uitgangskoppelingsrooster buigt het licht opnieuw af en wordt 'vrijgegeven' om het menselijk oog binnen te dringen.

Bovendien kan door het ontwerpen van de roosterperiode en de werkcyclus 'oogdoosuitbreiding' worden bereikt, waarbij de uittredepupil wordt vergroot van slechts enkele millimeters tot meer dan 10 millimeter, waardoor de gebruiker het beeld kan bekijken zonder dat hij zijn ogen precies op een specifieke plek hoeft uit te lijnen.

Voordeel: De massaproductiecapaciteit overtreft ruimschoots de andere twee benaderingen. De grootste kracht van de SRG-technologie is het vermogen om volwassen halfgeleiderproductieprocessen te benutten.

Nanoimprint-lithografie (NIL) maakt de uiterst nauwkeurige replicatie van roostermasterstructuren op wafers mogelijk; een enkele 12-inch wafer kan 20 tot 25 golfgeleiders opleveren.

Goertek Optics heeft een productiecapaciteit bereikt van 25.000 eenheden per maand (gebaseerd op 12-inch wafers), resulterend in een jaarlijkse productie van ongeveer 600.000 tot 750.000 golfgeleiders. In 2025 bedroegen de wereldwijde inkomsten uit SRG-golfgeleiders $245 miljoen, waarmee een dominant marktaandeel van 62% werd veiliggesteld.

Chinese bedrijven hebben de kosten per eenheid onder de $18 gebracht, terwijl het rendement is gestegen naar 86%.

Vlaggenschip AR-apparaten, zoals Microsoft's HoloLens, Magic Leap en producten van binnenlandse merken als RayNeo en Meizu, maken allemaal gebruik van SRG-technologie.

Een fatale fout: de fysieke aard van het 'regenboogeffect'. Het meest bekritiseerde probleem met SRG's is het regenboogeffect.

Dit is geen fabricagefout, maar een inherent fysiek kenmerk.

Roosterdiffractie zorgt ervoor dat licht met verschillende golflengten onder verschillende hoeken buigt. Wanneer je door een SRG-golfgeleider naar de buitenwereld kijkt, worden de verschillende golflengtecomponenten van het omgevingslicht door het rooster 'gesplitst', waardoor gekleurde randen in het gezichtsveld ontstaan. Het lijkt op de regenboogachtige reflectie op de achterkant van een cd; hetzelfde fysieke mechanisme is aan het werk.

Een ander probleem is lichtlekkage.

Het uitkoppelrooster richt het beeldlicht niet alleen naar de ogen van de gebruiker, maar verstrooit een deel ervan ook naar buiten.

Als iemand vanaf de zijkant naar uw bril kijkt, kan hij het flikkerende beeld zien: een privacyprobleem dat onaanvaardbaar is in gebruiksscenario's in de echte wereld.

Er is ook het probleem van een lage optische efficiëntie. De lichtbenuttingsgraad van SRG's bedraagt ​​doorgaans slechts 1%–5%, wat betekent dat meer dan 95% van het door het microdisplay uitgezonden licht verloren gaat; dit verhoogt direct het energieverbruik en verhoogt de helderheidsvereisten voor micro-LED's.

Technologische doorbraken in 2025–2026

De sector zit niet stil. Etsprocessen vervangen nano-imprint-lithografie als de volgende generatie richting voor SRG's.

Nanoimprint-lithografie maakt gebruik van organische fotoresisten, waardoor de brekingsindex wordt beperkt tot ongeveer 2,0; Etsprocessen werken daarentegen rechtstreeks op anorganische materialen, waardoor een brekingsindex van meer dan 2,4 mogelijk wordt en de optische prestaties fundamenteel worden verbeterd.

AAC Technologies werkte samen met Dispelix om een ​​enkellaagse, full-color golfgeleider te lanceren – vervaardigd met behulp van halfgeleideretsprocessen – met een gezichtsveld van 25°, een lichtefficiëntie van 1500 nits/lm, een dikte van 0,7 mm en een gewicht van slechts 4 g; het biedt meer dan 90% lichttransmissie en onderdrukt regenboogartefacten tot een niveau dat 'geen invloed heeft op de gebruikerservaring.'

Ondertussen beweert Zhige Technology regenboogartefacten aanzienlijk te onderdrukken in 95% van de gebruiksscenario's en heeft het investeringen van Xiaomi en OPPO binnengehaald.

Maar eerlijk gezegd kunnen regenboogartefacten alleen worden onderdrukt en niet worden geëlimineerd; zolang de roosterstructuur bestaat, blijft de verspreiding bestaan. Dit is een inherente beperking van de SRG-benadering (Surface Relief Grating).

Geometrische Array Waveguide: het toppunt van beeldkwaliteit, maar een nachtmerrie voor massaproductie.

Principe: het gebruik van een reeks semi-reflecterende/semi-transmissieve spiegels om lichtstralen 'door te geven'.

Geometrische golfgeleiders hanteren een geheel andere benadering: ze vertrouwen puur op geometrische optica zonder dat er sprake is van diffractie.

De structuur is eenvoudig: een reeks gekantelde semi-reflecterende spiegels is ingebed in een glazen substraat. Licht komt de golfgeleider binnen via een ingangskoppelprisma en plant zich voort door totale interne reflectie; Elke keer dat het een semi-reflecterende spiegel tegenkomt, wordt een deel van het licht door de golfgeleider in het oog van de gebruiker gereflecteerd, terwijl het resterende licht doorgaat naar de volgende spiegel. Het fungeert als een stel 'relaisspiegels', die het licht stap voor stap 'uitgieten'.

Omdat ze niet afhankelijk zijn van diffractie, zijn geometrische golfgeleiders vrij van regenboogartefacten en dispersieproblemen, waardoor ze de hoogste beeldkwaliteit bieden van de drie benaderingen.

Voordelen: Superieure beeldkwaliteit en minimale lichtlekkage.

Geometrische golfgeleiders bieden een veel superieure optische efficiëntie vergeleken met SRG's; ze elimineren diffractieverliezen en zorgen voor een hoge optische padefficiëntie, waardoor het energieverbruik van de optische engine wordt verminderd. Met een lichtlekkage van slechts 1%–5% (de laagste van de drie technologieën) bieden ze uitstekende privacy, waardoor de inhoud van het scherm vrijwel onzichtbaar is voor waarnemers die vanaf de zijkant naar de bril kijken. Ze zijn over de hele linie toonaangevend op het gebied van statistieken als kleurreproductie, contrast en resolutie; tot op heden blijven de geometrische golfgeleiders van Lumus ongeëvenaard in beeldkwaliteit. Ze zullen naar verwachting in 2025 een mondiaal marktaandeel van ongeveer 28% hebben en domineren de B2B-sectoren – zoals de industrie en het leger – die een uitzonderlijk hoge beeldkwaliteit vereisen.

Fatale fout: de massaproductie-nachtmerrie van coating en bonding

De uitdaging met geometrische golfgeleiders ligt in de productie.

Het kernproces is optische precisiefabricage: glazen prisma's snijden, slijpen, polijsten, coaten en lijmen of verbinden. Hoewel bij elke stap traditionele optische technieken betrokken zijn, worden de nauwkeurigheidseisen tot het uiterste gedreven.

Coating vormt de eerste grote hindernis. Elk semi-reflecterend/semi-transmissief oppervlak vereist nauwkeurige controle van de reflectie-transmissie (R/T)-verhouding. Bovendien moeten deze R/T-waarden variëren tussen verschillende locaties; Omdat licht energie verliest terwijl het zich voortplant, hebben oppervlakken verderop op het pad een hogere reflectiviteit nodig om een ​​uniforme lichtopbrengst te garanderen. Coatingdiktes worden op nanometerschaal geregeld, en een enkel glassubstraat kan tientallen coatinglagen bevatten.

Binding is de tweede grote hindernis.

Traditionele verbindingen zijn afhankelijk van optische lijmen; De uithardingskrimp van polymere lijmen introduceert echter strooilicht en kleurverschuivingen, en optische lijmen met een hoge brekingsindex zijn schaars. Moleculaire binding (directe binding) biedt superieure resultaten, maar vereist extreem strenge procesomstandigheden, waarbij atomair vlakke oppervlakken nodig zijn, waarbij zelfs de kleinste deeltjes of topografische onregelmatigheden tot falen van de binding leiden.

Het resultaat: de opbrengsten blijven laag en de kosten blijven hoog.

In 2025 blijft de massaproductieopbrengst voor geometrische golfgeleiders aanzienlijk lager dan die van SRG's; dit is de fundamentele reden waarom hun marktaandeel minder dan de helft bedraagt ​​van dat van de SRG's.

Wie blijft op koers?

Lumus (Israël) is de maatstaf voor geometrische golfgeleiders en is dankzij zijn samenwerking met SCHOTT toonaangevend op het gebied van glaswafels met een hoge brekingsindex.

Rapporten suggereren dat Meta's 2025 AR-producten mogelijk gebruik maken van een LCoS plus geometrische golfgeleiderconfiguratie; Als dit waar is, zou dit een grote doorbraak betekenen voor geometrische golfgeleiders op de consumentenmarkt.

Tot de belangrijkste binnenlandse Chinese spelers op dit gebied behoren bedrijven als Libaiguangjing en Lingxiweiguang.

De positie van geometrische golfgeleiders lijkt veel op die van EUV-technologie in lithografiesystemen: ze bieden het hoogste prestatieplafond, maar vormen ook de hoogste barrières voor massaproductie.

Als knelpunten in de productie worden overwonnen, kunnen ze de ultieme oplossing voor de beeldkwaliteit vormen. Tot die tijd blijven ze echter vooral een high-end optie voor de zakelijke (B2B) markt.

Volume Holographic Grating (VHG)-golfgeleiders: een kostenmoordenaar, maar materialen zijn het kritieke knelpunt

Principe: 'Schrijven' van een brekingsindexrooster in het materiaal

Het concept achter VHG’s verschilt fundamenteel van dat van SRG’s.

Terwijl een SRG een oppervlakte-reliëfrooster is dat wordt gevormd door het fysiek etsen van een structuur op het oppervlak, wordt een VHG gecreëerd via blootstelling aan interferentie met dubbele bundels. Dit proces induceert periodieke modulatie van de brekingsindex in een lichtgevoelig materiaal (zoals een fotopolymeer), waardoor effectief een onzichtbaar rooster in de binnenkant van het materiaal wordt 'geschreven'.

Omdat het rooster zich in het grootste deel van het materiaal bevindt (in plaats van op het oppervlak), wordt het een 'volumehologram' genoemd.

Dit mechanisme biedt verschillende inherente voordelen:

1. Hogere theoretische diffractie-efficiëntie: De Bragg-selectiviteit van volumeroosters maakt de efficiënte diffractie van licht bij specifieke golflengten en hoeken mogelijk, met een theoretische diffractie-efficiëntie die de 100% nadert.

2. Geen oppervlaktereliëfstructuren: dit elimineert verspreidingsmechanismen die regenboogartefacten veroorzaken en voorkomt problemen met oppervlakteverontreiniging.

3. Eenvoudig productieproces: er zijn geen nano-imprints of etsen voor nodig, alleen een blootstellingssysteem voor laserinterferentie, wat resulteert in lagere theoretische kosten en een hogere productiecapaciteit.

4. Minimale lichtlekkage: Het N25G-product van Nica Optics heeft een lichtlekkageverhouding van minder dan 1:140.

Voordeel: Sluit het beste aan bij de behoefte aan kostenreductie en massale adoptie.

Van de drie routes biedt VHG het grootste potentieel voor lage productiekosten.

Er is geen fabricageapparatuur op nanoschaal, precisiecoating of moleculaire binding vereist; alleen een blootstellingssysteem voor laserinterferentie.

In juni 2026 lanceerde Nika Optics 's werelds eerste geautomatiseerde productielijn voor volumeholografische optische golfgeleiders in Tianjin, die jaarlijks een miljoen exemplaren kan produceren; de gecombineerde jaarlijkse capaciteit van de faciliteiten in Tianjin en Guangzhou bedroeg 1,3 miljoen eenheden.

In 2025 had VHG (Volume Holographic Grating) ongeveer 10% van het mondiale marktaandeel in handen, maar vertoonde het de snelste groei.

De AR99-bril van XINGYIZHINENG is voorzien van volume-holografische golfgeleiders van Nika Optics, waarbij de complete eenheid slechts 999 RMB kost – een prijs die schokgolven door de industrie veroorzaakte.

Een fatale fout: de 'onmogelijke driehoek' van materialen

De achilleshiel van VHG ligt in de materialen.

Fotopolymeermaterialen moeten tegelijkertijd aan drie criteria voldoen: hoge brekingsindexmodulatie (Δn), milieustabiliteit op lange termijn (weerstand tegen veroudering, temperatuur en vochtigheid) en hoge fabricageprecisie. Deze drie criteria zijn inherent tegenstrijdig en vormen een ‘onmogelijke driehoek’:

1. Het verhogen van An vereist doorgaans de opname van anorganische nanodeeltjes met een hoge brekingsindex, wat de materiële transparantie en stabiliteit in gevaar brengt;

2. Het verbeteren van de stabiliteit vereist verknoping en uitharding, wat de reactie van lichtgevoelige groepen beperkt en Δn vermindert;

3. Het nauwkeurig controleren van het brekingsindexprofiel vereist een extreem smalle belichtingsbandbreedte en strikte omgevingscontroles, waardoor het uitzonderlijk moeilijk wordt om consistentie in massaproductie te garanderen.

Bijgevolg bieden VHG's over het algemeen een gezichtsveld (FOV) van slechts 30 ° -40 °, en hun kleurconsistentie en kleurengammadekking voor kleurenschermen blijven nog steeds achter bij die van SRG's en geometrische golfgeleiders.

Bovendien is het probleem van veroudering in lichtgevoelige materialen nog niet fundamenteel opgelost. Zullen de prestaties van golfgeleiders na een paar jaar afnemen? Er zijn momenteel onvoldoende veldgegevens over de lange termijn om deze vraag te beantwoorden.

Er is ook een beperking op het niveau van de toeleveringsketen: bij zeer nauwkeurige systemen voor blootstelling aan laserinterferentie ontbreken gestandaardiseerde, in massa geproduceerde versies. Bijgevolg moet elk bedrijf zijn eigen maatwerkoplossingen ontwikkelen, een proces dat wordt gekenmerkt door lange ontwikkelingscycli en hoge investeringskosten.

Wie plaatst weddenschappen?

Mondiale spelers zijn onder meer Sony, DigiLens (VS) en Akonia (overgenomen door Apple in 2018).

Binnenlandse vertegenwoordigers zijn onder meer Nika Optics, Sanji Optoelectronics, Crystal-Optech en Gudong Technology.

De overname door Apple van Akonia zelf duidt op een belangrijke conclusie: volumeholografie zou wel eens de ultieme weg kunnen zijn voor AR op consumentenniveau, hoewel doorbraken in de materiaalkunde een voorwaarde zijn.

Siliciumcarbide: het vierde pad? Een 'Dimensionale Reductie Strike' op materieel niveau

Na een decennium van debat over drie concurrerende benaderingen, liet Meta in 2024 een bom vallen met de Orion: optische golfgeleiders van siliciumcarbide (SiC).

Dit is geen vierde technische route; het vertegenwoordigt eerder een 'dimensionale aanval' op materieel niveau tegen de eerste drie routes.

Waarom siliciumcarbide een gamechanger is

Het maximale gezichtsveld (FOV) van een optische golfgeleider wordt bepaald door de brekingsindex van het substraatmateriaal: FOVmax∝arcsin⁡(nguide−nair)

De brekingsindex van gewoon glas is ongeveer 1,5–1,7, terwijl het glas met een hoge index dat voor SRG's wordt gebruikt, varieert van 1,9 tot 2,0. Dit beperkt direct het maximale gezichtsveld (FOV) voor enkellaagse golfgeleiders: het gezichtsveld van 52° van de HoloLens 2 nadert al de fysieke limieten van glasmaterialen.

Siliciumcarbide beschikt over een hoge brekingsindex van 2,65–3,2, waardoor een gezichtsveld (FOV) van 70°–80° mogelijk is met slechts een enkellaagse golfgeleider, waardoor de noodzaak voor meerlaagse stapeling wordt geëlimineerd.

Nog belangrijker is dat de dispersiekarakteristieken van siliciumcarbide het mogelijk maken de roosterperiode te optimaliseren tot 262 nm, waardoor regenboogartefacten fysiek worden geëlimineerd – niet alleen worden onderdrukt, maar ze volledig worden geëlimineerd.

Dan is er nog de warmteafvoer: siliciumcarbide heeft een thermische geleidbaarheid van ongeveer 490 W/m·K – bijna 500 maal die van glas. De door de optische motor gegenereerde warmte kan rechtstreeks door de lens worden afgevoerd, waardoor er geen speciale warmteafvoerstructuren nodig zijn en het gewicht verder wordt verminderd.

Door het gebruik van golfgeleiders van siliciumcarbide bereikt Meta Orion een gezichtsveld van 70° en een gewicht van minder dan 100 gram, terwijl het uiterlijk vergelijkbaar blijft met dat van gewone brillen – eigenschappen die glazen golfgeleiders niet kunnen evenaren.

De kosten zijn echter een groot nadeel.

De kosten van elke siliciumcarbidelens lopen momenteel in de duizenden yuan, veel hoger dan die van glazen golfgeleiders. Leidinggevenden van Meta hebben ook erkend dat een aanzienlijk deel van de productiekosten van Orion wordt toegeschreven aan de siliciumcarbidelenzen.

Siliciumcarbide bezit een extreme hardheid (9,25 op de schaal van Mohs, de tweede na diamant), waardoor het uitzonderlijk moeilijk te verwerken is. Bovendien blijven de productiemogelijkheden voor grootschalige siliciumcarbidesubstraten van optische kwaliteit beperkt.

Binnenlandse Chinese bedrijven die actief zijn in deze sector zijn onder meer Sanan Optoelectronics, TankeBlue Semiconductor, Tianke Heda en Guotan Semiconductor. In 2025 had Guotan Semiconductor met succes 12-inch hoogzuivere monokristallen van siliciumcarbide ontwikkeld en de validatie van kleine batches met meerdere AR-klanten voltooid. Goertek Optics heeft ook de F50Se gelanceerd, een full-color optische golfgeleiderweergavemodule die gebruik maakt van siliciumcarbide-etstechnologie.

De essentie van de siliciumcarbidebenadering ligt in het inruilen van hogere materiaalkosten voor een generatiesprong in prestaties.

De transitie naar de consumentenmarkt hangt af van het tempo waarin de kosten van grote siliciumcarbidesubstraten kunnen worden verlaagd – een kans die optimistisch wordt voorspeld voor 2027-2028.

Industrielandschap: wie gokt op wat

Het industriële landschap vanaf medio 2026 is geleidelijk duidelijk geworden:

Verschillende signalen uit de sector die het vermelden waard zijn:

1. Productiesystemen beginnen te convergeren.

Na 2026 zal de concurrentie in de industrie verschuiven van 'wie het product kan vervaardigen' naar 'wie een stabiele levering kan garanderen.' De binnenlandse effectieve productiecapaciteit voor SRG's (Surface Relief Gratings) bedraagt ​​ongeveer 6 à 8 miljoen eenheden per jaar, maar de vraag overschrijdt jaarlijks de 10 miljoen eenheden, wat resulteert in een tekort aan aanbod van enkele miljoenen eenheden voor golfgeleiders van hoge kwaliteit.

2. Samenwerking tussen optische giganten en giganten op het gebied van halfgeleiderapparatuur.

In juni 2026 kondigden EssilorLuxottica en Applied Materials een gezamenlijke inspanning aan om de volgende generatie AR-optische systemen voor slimme brillen te ontwikkelen; Deze samenwerking, waarbij een traditionele lenzenfabrikant wordt gecombineerd met een leverancier van halfgeleiderapparatuur, signaleert een verschuiving in de productie van AR-optica van 'processen op laboratoriumschaal' naar 'productie op halfgeleiderkwaliteit'.

3. Goertek neemt Sunny O-Lye over.

Begin 2026 voltooiden Goertek Optics en Sunny Optical een aandelenruiltransactie ter waarde van ongeveer RMB 1,9 miljard, waarbij volledige ketenmogelijkheden werden geïntegreerd, variërend van ontwerp tot productie. De consolidatie in de sector versnelt.

Het eindoordeel: wie zal het laatst lachen

Onze inschatting is dat, hoewel er op de korte termijn geen enkele winnaar zal zijn, het landschap voor de middellange termijn al vorm begint te krijgen.

Korte termijn (2026–2027): SRG domineert; VHG krijgt een voorsprong op de massamarkt.

Door gebruik te maken van volwassen nano-imprint- en etsprocessen, een rendement van 86% en kosten per eenheid van minder dan $ 18, zal SRG de komende 1 à 2 jaar de reguliere oplossing voor consumenten-AR blijven.

Regenboogartefacten worden onderdrukt tot 'acceptabele' niveaus, en een gezichtsveld (FOV) van 25°–50° dekt de meeste consumentengebruiksscenario's.

VHG penetreert snel de massamarkt (met name het prijsniveau van RMB 999 voor AR-brillen) en de AR-HUD-sector in de automobielsector, gedreven door zijn kostenvoordelen.

De lancering van Nika Optics' productielijn met een omvang van een miljoen eenheden dient als een belangrijk signaal.

De beperkingen met betrekking tot het gezichtsveld en de weergavemogelijkheden in kleur blijven echter moeilijk op korte termijn fundamenteel op te lossen.

Geometrische golfgeleiders zullen hun hoogwaardige positionering in de zakelijke (B-to-B) markt behouden, terwijl ze wachten op validatie door consumentenproducten die zijn gelanceerd door marktleiders als Meta.

Middellange termijn (2028–2030): Siliciumcarbide verandert het landschap.

Als de kosten van grootformaat siliciumcarbide (SiC)-substraten tot een acceptabel niveau dalen (naar verwachting zal dit twee tot drie jaar duren), zullen SiC-golfgeleiders tegelijkertijd het 'regenboogeffect' oplossen dat gepaard gaat met Surface Relief Gratings (SRG's) en de Field of View (FOV)-beperkingen van geometrische golfgeleiders, wat naar voren komt als een 'baanbrekende oplossing' voor AR op consumentenniveau.

Op dat moment zal de focus van de concurrentie verschuiven van 'roosterfabricageprocessen' naar 'materiaalplatforms'. Wie goedkope, grootformaat siliciumcarbide van optische kwaliteit beheerst, zal de sleutel in handen hebben voor de toekomst van AR-optica.

Langetermijnvooruitzichten

Uiteindelijk is de concurrentie tussen optische AR-golfgeleiders geen nulsomspel tussen drie verschillende routes, maar eerder een race tussen twee evolutionaire paden:

Pad 1: Maximaliseren van de productieprecisie.

Door de voortdurende herhaling van etsprocessen, materialen met een hoge brekingsindex en coatingtechnologieën naderen SRG en geometrische golfgeleiders de fysieke grenzen binnen bestaande materiaalsystemen.

Pad 2: Materiële revolutie.

Nieuwe materialen zoals siliciumcarbide veranderen het spel fundamenteel door bestaande procesknelpunten te omzeilen en een generatiesprong in prestaties mogelijk te maken.

VHG kan echter een derde weg inslaan: zodra lichtgevoelige materialen de 'onmogelijke driehoek' doorbreken, kunnen de kostenvoordelen van volumeholografie het tot de ultieme oplossing voor de consumentenmarkt maken. De overname van Akonia door Apple vertegenwoordigt een strategische gok op deze richting.

De drie benaderingen behandelen in wezen dezelfde vraag vanuit drie verschillende dimensies: prestaties, kosten en haalbaarheid. SRG wint op het gebied van haalbaarheid, geometrische golfgeleiders blinken uit in prestaties en VHG biedt het grootste kostenpotentieel, terwijl siliciumcarbide op alle drie de fronten probeert te winnen.

Wie zal het laatst lachen?

Het gaat niet om één specifieke route, maar om de eerste zijn die tegelijkertijd de triade 'hoge prestaties + lage kosten + massaproductie' ontsluit.

Deze race is nog maar net begonnen.

Bron: shenduzhuiguang