X-Cube方案，双目AR全彩整机仅54g。
作者｜山子
编辑｜山子
应用材料公司（Applied Materials），作为半导体领域知名企业，以前鲜少跟AR领域有关联。
而笔者最开始了解到这家公司，也是听闻Meta的Orion——全球第一款碳化硅光波导的产品，波导片来自应用材料公司，才开始关注这家公司。
Meta Orion
让人惊讶的是，这家公司竟然从9年前就开始布局AR，如今已经拥有先进的AR光波导设计、生产体系，以及将来自不同生态合作伙伴的组件集成为一个完整设备的能力，并已与依视路陆逊梯卡、高通建立深度合作。
近日，笔者有幸与应用材料公司副总裁兼光子平台事业部兼总经理保罗・迈斯纳（Paul Meissner）进行了一次深度交流，逐步揭秘其AR版图。
追焦XR创始人 案山子（左）与应用材料公司副总裁兼光子平台事业部兼总经理保罗・迈斯纳
9年前开始布局光波导，来自半导体领域的专长加持
走进会议室，应用材料公司在AR领域的“成果”映入眼帘，从AR的衍射波导片、电致变色镜片到AR整机。
一块12英寸的晶圆上，铺满了20片衍射光波导，半导体圈的人都懂这片晶圆的价值。保罗跟笔者表示，应用材料公司以前提供半导体工艺与设备用于波导片研发，在发展的过程中，在客户的需求下逐渐转向波导片的设计开发，并且基于半导体制造领域的优势，发现用刻蚀和光刻等工艺，能够带来更好的AR生产效果并且提高效率。所以自然而然从提供设备，逐渐切入光波导的设计、生产，并进一步深入到AR眼镜的整机组装。
成立于1967年的应用材料公司，是全球领先的半导体和显示设备制造商，总部位于美国加州圣克拉拉。作为半导体产业链基石，其设备支持全球绝大多数芯片和显示器的制造，提供材料工程解决方案，涵盖沉积、刻蚀、离子注入等关键工艺。2025财年，应用材料公司的全年营收达到283.7亿美元，并且在全球范围内拥有超过23500项专利。在25个国家和地区、超过157个城市设有分支机构，全球员工人数达36500人。可以说，几乎所有涉及到半导体工艺的电子产品背后，都有应用材料公司这家企业的身影。
1984年应用材料公司进入中国，也是首家进入中国的国际半导体设备公司。
一副小小的AR眼镜，背后是顶尖的半导体工艺在支撑。最先进的SoC已经采用到了2nm的制程；而显示面板和衍射光波导片同样高度依赖半导体相关技术。
以衍射光波导为例，波导片的生产工艺从纳米压印，在近几年开始迭代到刻蚀工艺，其背后的因素是，刻蚀能够带来更好的光学效果，如光波导最核心的几个参数：均匀性、MTF、漏光以及彩虹纹，都能有效改善，但是刻蚀的成本比纳米压印提高了约4倍，这也导致在目前市场规模不够大的前提下，纳米压印依然是主流的生产工艺。而如果进阶到更大规模的生产，光刻则是更佳的选择，如被歌尔光学收购的舜宇奥来，很早就备好了光刻设备，以应对未来更大规模的光波导需求。
应用材料公司基于在半导体领域多年的积累，自然也选择了光刻技术来保证量产和性能。保罗表示，光刻加刻蚀工艺可以提供更好的性能以及更低的成本，特别是在超大规模生产场景下。目前应用材料公司在一片12英寸晶圆上平均可制造20片波导片，根据不同的镜片大小以及排布，实际可容纳的数量还可以更多。
从2025年开始，在Rokid Glasses、千问AI眼镜S1、EvenG1/G2以及今年的爆款雷鸟iO相继上市，市场对于AR眼镜的需求快速上升，今年轻薄类AR眼镜中国品牌的体量将突破100万台，实现倍速增长。市场快速提升，也对产品的稳定供应、量产带来了更高的要求。应用材料公司选择此时披露在AR领域的解决方案，并积极布局中国市场，也是抓准了这个量变的时机。
据了解，应用材料公司的AR版块目前在全球多个国家和地区设有团队，美国加利福尼亚州的团队主要负责光波导的设计研发；新加坡300mm全自动工厂产线主要负责光波导片的生产，采用刻蚀和光刻工艺；意大利的团队，主要负责人体工学、眼镜整机结构设计以及可量产外观方案开发，对接国际眼镜工业体系；中国上海的团队则主要是拓展中国的终端客户。应用材料公司还表示，未来计划进一步拓展其在中国的AR眼镜相关业务。
54g轻薄双目全彩衍射光波导参考方案，应用材料公司多款产品准备就绪
仅仅输出光波导镜片，已经无法满足当下AR终端厂商的落地诉求。不少品牌客户缺少“光学光机整机”的系统整合能力，单纯采购波导片，还要耗费大量资源完成匹配调试，拉长产品研发周期。应用材料公司由此推出SENZ这套AR完整解决方案，也代表其业务从单一光学元器件供应商，延伸到可以向品牌方交付可快速落地的整机参考原型。
SENZ方案并非成品眼镜，而是一套经过完整验证的全彩衍射光波导系统方案。硬件层面集成自研刻蚀加光刻工艺制备的衍射光波导、小型化光引擎模组、多组环境感知传感器，同时又包含电致变色电子调光镜片的版本可选，可实现外界透光率动态调节，并且可搭配视力矫正功能集成，能够兼容近视用户佩戴需求。这套方案支持不同FOV规格的波导切换，面向消费级AR眼镜提供不同配置版本。
想要把一套参考方案做到可量产，单靠应用材料公司自身的能力还不够，因此其搭建起一套跨行业的合作矩阵。
和依视路陆逊梯卡的合作，聚焦眼镜的电致变色镜片，以及验光与视力矫正体系，把在消费眼镜领域积累的百年视光经验导入AR硬件开发，解决AR眼镜长久以来佩戴适配、近视兼容的行业痛点；与格罗方德开展协作，借助其新加坡的高产能制造设施，实现波导产品的规模化量产，打通半导体晶圆制造与AR光学之间的工艺协同；和高通合作，则是为了从芯片、系统层打通眼镜的更多功能与需求。
保罗介绍，此次光博会上，应用材料公司将会对外展示多款全彩衍射光波导样品和整机参考方案，覆盖不同视场角参数，同时对外展示SENZ参考设计原型机、电致变色调光镜片模组。
根据此次现场演示，双目X-Cube参考设计的前提下，产品能实现54g的超轻重量，有20度和25度视场角两个光学版本可选，让人印象深刻的是，显示效果MTF和色彩表现都相当优秀。
对于下游客户而言，保罗表示既可以单独采购光波导镜片，也可以直接基于SENZ的参考设计做二次开发，缩短新品研发周期。
行业内做光波导的企业绝大多数聚焦波导本身，应用材料公司的特殊之处，是把上游半导体光刻刻蚀工艺、光学设计、视光工业、终端制造资源全部捏合在一起。不过保罗也强调，应用材料公司没有计划下场做自有品牌消费级AR眼镜，自身定位还是上游技术与方案供应商，服务全球各类AR终端品牌。
碳化硅2~3年内能看到产品，像玻璃一样广泛应用至少还需要5年
说起应用材料在AR领域的高光项目，绕不开Meta Orion原型机所搭载的碳化硅光波导。这款原型机一经亮相，碳化硅材料立刻成为整个AR光学圈热议的焦点。凭借远超传统玻璃的折射率，碳化硅可以在更薄的镜片形态下实现更大视场角，同时在原理层面抑制衍射波导难以根除的彩虹纹，热传导性能优势还可以缓解微型光机带来的散热压力，被很多人视作下一代AR光波导的理想基底材料。但另一面，光学级碳化硅衬底价格昂贵，材料本身硬度高、脆性大，晶圆切割、光栅刻蚀、后段加工全流程难度极高，产业化落地存在重重阻碍。
应用材料公司也是全球范围内较早开展碳化硅光波导工艺探索的企业，同时完成了材料刻蚀、光栅加工、晶圆级制造的全流程验证，也是目前业内少数完成原型级别样品交付的厂商。在保罗看来，碳化硅光波导不是概念噱头，但也不会短时间大规模铺满消费市场。
“碳化硅的性能上限足够高，但它的瓶颈不在光路设计，而在于衬底供给、晶圆加工良率与综合成本。”保罗向笔者表示，当前光学级半绝缘碳化硅晶圆产能有限，面向AR光学应用的衬底规格还没有形成标准化，再加上碳化硅材料加工过程报废率高，直接推高单片镜片成本。
基于当下产业进度，应用材料公司给出自身判断：未来2-3年，市场上就能够看到采用碳化硅光波导的商用原型以及小批量高端产品；而想要实现像现在光学玻璃一样普及使用，走到大规模消费级出货，至少需要5年时间。
当然，这并不代表碳化硅会完全替代玻璃衍射光波导。玻璃基底经过多年迭代，供应链成熟、成本可控，依旧是未来数年内消费AR市场的主力选择。碳化硅更多是向上打开性能天花板，二者会在很长一段时间内形成共存关系。对于应用材料公司自身而言，碳化硅光波导相关工艺技术已经完成储备，会跟随产业链成熟节奏，逐步从原型样品走向可量产产品序列。
