澳大利亚团队开发低成本液体AR波导3D打印方案

在 AR 技术领域，波导合成器是关键组件，但传统制造技术因复杂性和对高精度的严苛要求，给 AR 波导合成器的设计与生产带来了巨大挑战。为跨越这些障碍，实现快速开发，快速原型方法成为研究人员和工程师的迫切需求。在此背景下，澳大利亚研究团队开发出一种制造 AR 液体几何波导合成器的低成本方案。

该方案以硅油为介质，充分发挥 PolyJet 3D 打印的优势。在设计阶段，团队对波导合成器结构进行优化，摒弃了传统制造中切割、层粘合和抛光等繁琐步骤，简化了生产流程。同时，研究人员开展光学模拟，并借助专利制造方法打造出原型，成功验证了快速原型的可行性。

PolyJet 打印与传统的紫外线（UV）树脂 3D 打印有所不同，它采用水溶性支撑材料，能有效减少成品表面瑕疵。团队先设计并优化几何波导，着重考量制造可行性。随后，利用专利工艺，用硅油和 3D 打印的波导框架成功制造出低成本液体波导，还集成了三个用于 AR 的介电反射器。

为满足未来需求，团队还开发了定制的自动化波导组装系统。他们介绍，此方法省去了复杂加工流程，实现快速成型。据团队所知，此前尚未有使用液体材料作为AR波导的报道，而液体波导优势显著。液体在宽波段具备高光学清晰度，能最大限度减少散射损失，提升整体性能。与固体材料不同，液体可贴合波导形状，不会产生额外应力或导致扭曲。

以液体为介质，还能解决传统几何波导制造中层粘合时反射器弯曲的问题。而且，液体波导具有自修复微小表面缺陷的能力，增强了光学系统的耐用性与可靠性。

团队进一步强调，该方案易于制造且成本低廉，能让研究人员和工程师快速迭代设计、尝试各种配置。同时，基于液体的波导在形状、尺寸和材料属性上更具灵活性，可根据特定应用和用户需求定制AR波导，为 AR 技术的发展开辟了新的道路。