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近期，慕德微纳发布了第二代碳化硅 AR 眼镜光学模组，并透露将在2025年第三季度可实现AR刻蚀光波导的量产，将进一步推动碳化硅光波导的应用进程。
值得关注的是，慕德微纳此前已与碳化硅头部企业天科合达达成深度合作，双方将聚焦于 AR 衍射光波导镜片技术研发与市场推广领域。那么，双方合作将如何重塑 AR 光波导产业格局？碳化硅光波导技术的发展现状又是怎样？这些问题受到了行业的高度关注。
为此，“行家说三代半”特意邀请了天科合达副总经理张平进行了专题采访。作为慕德微纳的碳化硅衬底供应商，张平将立足于天科合达的实践经验，深入探讨碳化硅光波导的性能优势与降本方案，从而提供宝贵的技术思路和前瞻见解。
实际上，碳化硅光波导的应用进程正在加快。除了慕德微纳外，AR眼镜的先驱者Meta也在5月宣布，他们将联合美国国防公司Anduril共同为美国及其盟军开发一款增强现实 (AR) 头盔—EagleEye。
据《华尔街日报》等披露，该项目合同价值可能高达1亿美元，而EagleEye头盔将集成Meta Orion同款碳化硅光波导系统。Meta Orion是世界上第一款采用碳化硅光波导的AR眼镜，预计将在近几年推出消费级版本。
在国内，这一趋势同样明显，以天科合达为代表的碳化硅企业，与AR眼镜行业的合作正不断深化。据调研发现，慕德微纳、舜宇奥来等共计9家头部厂商或机构已经在大力推进碳化硅光波导应用。
那么，为什么AR眼镜厂商纷纷青睐碳化硅光波导呢？天科合达副总经理张平给出了专业解释，他指出碳化硅光波导具有5大显著优势，使得其在AR眼镜领域具有广阔的应用前景和重要的技术价值：
二是抑制彩虹纹/重影 ：通过降低光栅周期，能有效消除彩虹纹，抑制重影现象。
三是提升散热性能 ：最高导热率高达 490W/m・K，整机散热面积和能力提高。
五是轻量化 ：碳化硅密度仅为3.2克/立方厘米，搭配超薄封装技术可将单片重量降至4克以内。
碳化硅在AR眼镜上的应用优势有目共睹，但产业化面临成本高、加工难的挑战。天科合达作为碳化硅衬底头部企业，凭借深厚行业积累与创新能力，成为破局关键。
张平透露，天科合达积极发挥自身优势，勇担重任，如今在成本控制和产品质量上已取得重要突破，有望加速推动碳化硅光波导技术走向大规模商业化应用，为产业发展注入强劲动力。
目前来看， AR眼镜的市场规模正在快速扩张。XREAL透露，他们去年AR眼镜全球销售额约6亿元人民币，其中海外业务销售额同比增长30%。而据京东数据显示，今年618销售季，平台AI眼镜成交量同比增长7倍、AR眼镜用户数同比增长70%。
然而，距离碳化硅光波导渗透到消费级市场，仍需经历一段较长的发展历程。张平解释，目前市面上还没有SiC的AR眼镜整机，Meta的Orion成本超过1万美元，现在市面上在售的AR整机产品，光学显示占整机成本的比例是超过50%的，未来需要将整机成本下降到3000元左右。如今，天科合达在降低碳化硅光波导成本方面，主要推进两大举措，并取得了积极进展：
根据Meta公开资料来看，一片6英寸碳化硅衬底仅可满足2副AR眼镜生产，而8英寸和12英寸衬底，镜片产出量可翻倍增长。
据Meta光学与显示研究部高级总监Barry Silverstein透露，衬底越大，单片成本越低，他们发现衬底厂商已经开始转向8英寸，有些厂商还在研发12英寸衬底，这将使AR眼镜的产量呈指数级增长。
张平表示，天科合达已推出8 英寸光学级碳化硅衬底，并对外展示了整机应用以及成像效果，受到了产业的高度关注。接下来，他们将推出12 英寸光波导衬底，进一步提高光波导镜片的出片率，降低BOM成本，以推动消费级 AR 眼镜的应用和普及。
张平透露，目前在碳化硅光波导加工过程中，采用传统线切割工艺造成的耗损率偏高，大约为70%-75%。为降低损耗，他们正在积极研发激光剥离等新技术，将进一步优化切割效率和材料损耗控制。
一方面，天科合达与西湖仪器等设备厂商合作，采用激光改质剥离技术，可以实现碳化硅衬底薄片化，厚度可降至200 微米以下，进而大幅提高晶锭利用率。
另一方面，通过对激光剥离等新技术的不断优化，天科合达有望使衬底耗损率在现有基础上降低约50%，大幅减少材料成本。
与传统的半绝缘衬底和导电型衬底不同，光学级碳化硅衬底看重的是光学性能，对传统的工艺流程和生产技术造成了一定挑战。
Meta透露，他们最看重的是碳化硅材料的两个参数，分别是光吸收率和总厚度偏差（TTV）。前者要求降低对可见光的吸收率，避免光源损耗；后者则要求将TTV降低30倍，避免影响成像效果。
相应地，AR眼镜对碳化硅的光透过率、光学损耗等有了更高要求。张平透露，根据厂商反馈来看，光学级碳化硅衬底主要面临光学指标重新定义、加工精度要求提高、规模化生产挑战三大难点。
针对碳化硅衬底的光学质量，天科合达在两大关键生产环节持续优化以实现稳定保障：
一是在晶体生长控制环节。张平进一步透露，晶体生长控制环节是确保碳化硅衬底光学质量的关键所在，天科合达围绕三大核心维度发力，有效满足了碳化硅衬底的光学性能要求。
具体来看，天科合达通过原料提纯、温场调控、杂质/缺陷控制三大环节的精准调控，有效保障了碳化硅晶体的纯度及均匀性，并降低了光吸收损耗，有助于大幅提升镜片光学性能，有力推动碳化硅光波导技术在AR眼镜等领域的高质量发展。
二是在衬底表面加工环节。张平表示，光学级碳化硅衬底在表面加工平整度方面要求更高，特别是对 TTV（总厚度偏差）要求更为严格。此外，表面粗糙度这部分，常规要求是1nm，这对SiC来说没有挑战，粗糙度主要影响成像清晰度。
对此，天科合达凭借自主工艺经验和创新研发能力，已经能将碳化硅衬底的表面粗糙度控制在0.5nm以下。这不仅有效保证了衬底的光学性能，还为碳化硅光波导在AR眼镜等领域的应用发展提供了稳定基础。
张平提出，未来天科合达将持续提升生产良率，优化加工工艺路线，同时实施严格检测与定制化服务，以满足市场对于高质量光学级碳化硅衬底的需求。
从产业链的反馈来看，碳化硅光波导的普及仍需上下游厂商的协同合作，尤其是衬底企业在其中扮演着至关重要的角色。
根据歌尔光学报告分析，超过50°的视场角的碳化硅光波导在2025年属于探索期，而碳化硅光波导的全面量产要到2027-2028年。Meta也在演讲中表示，碳化硅终将胜出，这只是时间问题，但推动碳化硅光波导大规模应用需要整个行业共同努力才能实现。
张平认为，在AR光学时代，碳化硅衬底企业将从幕后走向台前，在产业链中发挥核心作用。这是因为，衬底企业作为产业链的上游环节，其提供的高质量碳化硅衬底将是确保光波导性能的基础。
所以，碳化硅衬底厂商理应主动攻克关键技术难题，引领上下游协同创新，加速碳化硅光波导技术成熟与应用落地。作为碳化硅衬底头部厂商，天科合达将以两大方向作为发力点，推进碳化硅光波导规模化应用进程：
一是推进产业链协同合作。今年2月，天科合达就宣布与慕德微纳共同出资成立合资公司慕科慧视，双方旨在碳化硅AR衍射光波导镜片技术研发与市场推广方面展开深度合作。
张平透露，未来双方将致力于在全彩衍射光波导的光效提升、均匀性优化以及彩虹纹消除等方面取得突破，同时通过协同建设量产能力，促进低成本、高性能的 AR 衍射光波导方案落地，为中高端 AR 眼镜市场打造可靠的技术方案。
二是打造标准化流程及示范案例。张平认为，任何新技术在发展初期都可能面临缺乏系统研究与标准共识的问题，对于碳化硅光波导技术而言，这种现象既是挑战也是行业发展的机遇，尽早确定标准化流程及示范案例将为行业确立明确方向。
为此，天科合达在研发初期就引入标准化流程和规范，进一步提高研发效率，降低成本。同时，天科合达也积极参与并牵头制定各大行业标准，打破技术碎片化现状，力图为行业提供统一的规范和准则。
接下来，天科合达将重点创建具有代表性的示范性量产项目或案例，作为连接标准制定与产业应用的桥梁，通过验证标准的有效性、优化标准内容以及加速标准推广，促进产业链协同发展。
值得关注的是，天科合达在北京、江苏徐州、广东深圳等地皆部署了碳化硅生产基地，可以为功率电子、AR眼镜等领域提供稳定且高质量的碳化硅衬底产品，满足不断增长的市场需求。
展望未来，张平表示，AR眼镜的发展趋势已经毋庸置疑，天科合达将立足自身优势，致力于将碳化硅光波导打造成为 AR 产业的核心光学方案，愿与产业链合作伙伴携手合作，助力全球 AR 设备迈向轻薄化、高性能和低成本的新时代。
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