中国粉体网讯 仇旻,西湖大学国强光学工程讲席教授、副校长、工学院院长,西湖大学光电研究院院长。欧洲科学院院士、欧洲科学与艺术院院士、国家杰出青年基金获得者、国际电气和电子工程师协会会士(IEEE Fellow)、美国光学学会会士(Optica Fellow)、国际光学工程学会会士(SPIE Fellow)、中国光学学会会士(COS Fellow)、中国光学工程学会会士(CSOE Fellow)、中国电子学会会士(CIE Fellow)、中国光学工程学会常务理事、中国光学工程学会微纳专业委员会副主任委员、中国光学学会微纳光学专业委员会副主任委员、浙江省光学学会副理事长、浙江省电子学会副理事长。

2017和2020年,仇旻教授作为项目负责人分别牵头“纳米科技”国家重点研发计划项目和国家重大科研仪器研制项目(自由申请类)。2022年7月荣获2021年度浙江省自然科学奖一等奖。
科研布局:跨学科深耕,锚定微纳光学前沿
仇旻教授科研团队长期开展光电、材料、能源、机械、化学等交叉学科的基础与应用基础研究,主要研究方向包括:
(1)微纳加工技术及仪器装备(基于冰刻的新型电子束加工技术、飞秒激光加工技术、光电集成芯片加工技术等);
(2)微纳光子理论及光电器件(红外辐射及探测、二维材料与表面等离激元强耦合、多功能光纤器件、波导器件、钙钛矿器件等);
(3)面向智能应用的关键理论与技术(LED智能照明、AR/VR显示、热光伏、辐射制冷、微型光驱动、芯片散热等)。
仇旻教授科研团队始终聚焦在微纳光子学领域的研究热点和应用前沿,已在微纳光热调控、冰刻技术、低温芯片等方面取得了多项开创性成果。
技术破局:碳化硅登场,破解AR行业核心痛点
传统的光学材料,如微晶玻璃,在透光率和折射率均匀性上已经达到了很高的水平。但随着AR眼镜对视觉效果要求的不断提高,这些材料逐渐显得力不从心。碳化硅,作为一种新兴的光学材料,以其独特的物理特性,为解决这一难题带来了希望。
仇旻教授介绍,碳化硅拥有三个核心优势。第一,材料优异的折射率,结合团队创新的光栅设计,可以从根本上消除由环境光经过衍射光栅时产生的杂散光从而引起的“彩虹伪影”问题;第二,体积更轻薄,在相同全彩显示的设计目标下,更薄的单层结构可以实现过去需要多层玻璃波导才能达到的效果;第三,碳化硅非常坚固耐用,可以充当散热组件将光机热量导走,高热导率和材料稳定性也为制造兼具热调控功能的可靠镜片提供了保障。为此,仇旻教授团队围绕碳化硅开展了相关研究,并取得了一定成果。
2024年11月,仇旻教授课题组成功研发出一种新型碳化硅光子器件,能够有效减轻高功率激光加工中的热漂移问题。团队利用半导体工艺,制备出大口径、高精度的4H-SiC超透镜,对标高性能商用物镜,实现了衍射极限聚焦。经过长时间高功率激光辐照,器件性能仍然稳定,几乎不受热吸收影响。这一成果代表了高功率激光系统的重大突破,为其应用和效率提升开辟了新视野。该“碳化硅超透镜:抑制高功率激光辐照的热漂移问题”技术荣获“2024年度十大光学产业技术”奖和“中国超材料十大进展”奖。

4H-SiC超透镜(左)与传统物镜(右)的热漂移效应示意图
2025年8月,仇旻教授团队、慕德微纳(杭州)科技有限公司联合发布了一种颠覆性的解决方案,采用SiC材料研发出超轻、超薄的衍射光波导。该方案首次实现了单层碳化硅衍射光波导的设计、量产级制造与封装,为基于SiC的AR技术路线奠定了开创性基础。基于该单层SiC波导,不仅实现了无彩虹伪影的全彩显示,且其重量仅为3.795克,厚度薄至0.75毫米,实现了远超传统方案的轻量化水平。更重要的是,该技术与大规模量产的超薄菲涅尔处方镜片兼容,为近视用户提供了“一站式”的轻便AR视觉解决方案。

(a)SiC波导(左)与传统玻璃波导(右)的对比;(b)SiC波导静态模组(上)和整机演示模组(下);(c)AR场景整机演示模组测试结果
产研融合:从实验室到产业端,让创新落地生根
为了满足行业需求并推动科研成果落地,仇旻教授团队成立了慕德微纳(杭州)科技有限公司。公司面向微纳光学领域,利用先进微纳米加工技术,为客户提供高端光电器件与技术服务,核心产品是AR纳米压印模板及碳化硅AR衍射光波导镜片。依托团队二十余年的微纳光学设计与加工基础,公司的纳米压印模板在AR衍射光波导领域取得了国际领先优势,与国内从事AR光波导设计与生产的大多数企业建立了稳定的合作关系,大幅加快了国内AR衍射光波导的迭代速度。

图源:慕德微纳
2024年9月,慕德微纳全球首发碳化硅AR衍射光波导,正式进入AR光波导产品生产阶段,并为碳化硅产业与AR光波导两大产业领域注入了新的产业活力。2025年底,慕德微纳AR光波导量产线一期建设已顺利完成,具备八寸晶圆5000片/月的压印与刻蚀波导产能。2026年,公司将携手国内外多家波导厂商、模组厂商及终端厂商,加速推进产线二期建设、全系列波导类型优化,持续深化波导量产提质降本,并着力推动无胶AR光波导量产进程。
未来,仇旻教授团队将继续尝试突破核心光学性能,比如进一步拓宽视场角,提升光学效率,让AR的视觉体验无限接近真实世界。
参考来源:西湖大学官网、西湖大学工学院SOE、西湖大学光电研究院、杭州民进、慕德微纳
(中国粉体网编辑整理/石语)
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