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Tech100|超表面光操控芯片量產(chǎn),「Alpha Cen」掀開光學(xué)科技新篇章
發(fā)布時間:2023-07-11 08:46:16 文章來源:36氪
36氪獲悉,7月11日,光學(xué)IC開發(fā)商AlphaCen在慕尼黑上海光博會展示了一

36氪獲悉,7月11日,光學(xué)IC開發(fā)商Alpha Cen在慕尼黑上海光博會展示了一系列主動式和被動式超表面產(chǎn)品,包括超表面芯片和純固態(tài)激光雷達(dá)模組。


(資料圖片)

Alpha Cen展示的純固態(tài)激光雷達(dá)模組

Alpha Cen向36氪表示,此次展示的超表面產(chǎn)品在商業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域有十分廣泛的落地場景,包括消費(fèi)電子、近距離感測、AR/VR、各類型機(jī)器人(例如家用掃地機(jī)器人、大型服務(wù)機(jī)器人、工業(yè)移動機(jī)器人AGV/AMR等),以及醫(yī)療電子和智能駕駛系統(tǒng)等。

Alpha Cen成立于2021年,致力于晶圓級超表面光操控芯片和模組的研發(fā),其采用半導(dǎo)體IC兼容的工藝將微納光學(xué)超表面和電路、光源、光探測器等集成,讓傳統(tǒng)光電系統(tǒng)變得更輕、更小、更智能。

Alpha Cen擁有包括Fab廠開發(fā)制程、工藝、封裝方法在內(nèi)的專利。據(jù)介紹,本次發(fā)布標(biāo)志著Alpha Cen成為國內(nèi)首家全線拉通近紅外超表面量產(chǎn)產(chǎn)線、實(shí)現(xiàn)被動式超透鏡量產(chǎn)的公司。并且,其超透鏡產(chǎn)品將首先服務(wù)于近距離傳感/檢測、掃地機(jī)器人、無掩膜光刻機(jī)等客戶。

Alpha Cen展示的主動式超透鏡

目前,在全球范圍內(nèi),同時擁有主動式和被動式超表面技術(shù)公司并不多見。而Alpha Cen已經(jīng)同時具備這兩種超表面技術(shù),繼實(shí)現(xiàn)被動式超透鏡量產(chǎn)之后,Alpha Cen的主動式超透鏡產(chǎn)品預(yù)計(jì)將于2023年第四季度量產(chǎn)。

相比而言,主動式超表面的技術(shù)門檻較高,首先需要精通光學(xué)、電學(xué)、芯片架構(gòu)和硬件系統(tǒng)的復(fù)合型專家人才,其次晶圓和光源/傳感器整合也需要大量經(jīng)驗(yàn),并且,在工藝方面良品率的突破也是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。

超表面技術(shù)正在各領(lǐng)域大規(guī)模嘗試,實(shí)現(xiàn)從無到有的突破,該技術(shù)被World Economic Forum評選為年度十大突破性技術(shù)之一,另據(jù)Lux Research預(yù)測,到2030年,超表面產(chǎn)品的市場規(guī)模將超100億美元。

在應(yīng)用方面,Alpha Cen介紹:傳統(tǒng)相機(jī)鏡頭常由多個球面或非球面鏡片的堆疊組成,體積較大,且每片鏡片需要單獨(dú)組裝和對準(zhǔn)。而超透鏡是一片由無數(shù)納米級微小結(jié)構(gòu)單元組合成的平面透鏡。可用1~2片超透鏡替代多片堆疊的鏡頭組,減少組裝步驟、降低體積和成本。主動式超表面在此基礎(chǔ)上更進(jìn)一步,讓每個納米級微小單元結(jié)構(gòu)可以被電調(diào)控,實(shí)現(xiàn)軟件可定義的、通用型的多功能光學(xué)器件。超表面透鏡技術(shù)有廣泛的應(yīng)用場景,比如可以取代手機(jī)、顯微鏡、照相機(jī)等鏡頭,具有更高的分辨率和更薄的厚度;也可以用于結(jié)構(gòu)光、全息成像、激光加工等領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)高精度和高靈活性的光場控制。

Alpha Cen展示的被動式超透鏡

據(jù)公開報道,全球大型科技企業(yè)如蘋果和三星都預(yù)計(jì)將在2024年采用超透鏡技術(shù),例如超透鏡將首次替代DOE在iPad上使用,LG也宣布將在車載應(yīng)用中采用超透鏡,這讓市場對超透鏡充滿了期待。

Alpha Cen表示,未來2-3年,超表面透鏡的增長主要在手機(jī)(已有頭部手機(jī)客戶在布局超表面透鏡)和機(jī)器人,稍后會擴(kuò)展到車載應(yīng)用、AR/VR和醫(yī)療內(nèi)窺鏡,小尺寸和大廣角FOV的強(qiáng)烈需求將大幅推動超表面透鏡的應(yīng)用空間。

超表面技術(shù)更大的想象空間在于對二維世界的顛覆,傳統(tǒng)攝像頭只能記錄光線在一個平面上的投影,光線從三維空間中的物體發(fā)射或反射,經(jīng)過鏡頭的透鏡,最后落在感光元件上,形成一個二維的圖像。這個圖像只包含了物體的形狀、顏色和亮度等信息,但沒有包含物體的深度、距離和方向等信息。因此,傳統(tǒng)攝像機(jī)的鏡頭無法捕捉到三維空間中的立體效果,只能拍出2D的平面照片。

然而,超表面透鏡技術(shù)能通過利用納米結(jié)構(gòu)來控制光的傳播,從而完全改變現(xiàn)有2D圖像,實(shí)現(xiàn)超分辨率成像、全息攝影或投影。也因此可以應(yīng)用到機(jī)器視覺中的圖像識別、醫(yī)療上的內(nèi)窺鏡、智能駕駛以及AR/VR等領(lǐng)域。

Alpha Cen團(tuán)隊(duì)匯集了微納光學(xué)超表面和光電半導(dǎo)體行業(yè)的明星成員,集結(jié)來自加州理工學(xué)院、斯坦福、Apple、德州儀器、ams OSRAM、英飛凌、中芯國際等眾多世界知名科研院所和行業(yè)頭部公司的跨學(xué)科人才和產(chǎn)業(yè)專家。Alpha Cen的核心團(tuán)隊(duì)有著平均 10 年以上的微納光學(xué)、光電芯片,和整機(jī)光電產(chǎn)品的量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),具備從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)制造,再到系統(tǒng)集成和大量量產(chǎn)的全棧研發(fā)能力。

本次慕尼黑上海光博會的產(chǎn)品發(fā)布,對于AlphaCen和超表面透鏡技術(shù)都是一次重要的展示,隨著更多科技巨頭的接納和超表面透鏡技術(shù)的成熟,這項(xiàng)技術(shù)有可能重塑未來,推動更多產(chǎn)品進(jìn)入一個全新的多維視界。

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