新冠疫情的爆發(fā)，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）設(shè)備等應(yīng)用的興起，虛擬社交、線上會(huì)議及遠(yuǎn)程辦公等新生市場(chǎng)需求逐漸增多，微光學(xué)元件的重要性突顯。加之自動(dòng)駕駛傳感技術(shù)（如激光雷達(dá)）的迅猛發(fā)展，催生各類微光學(xué)元件逐漸從“實(shí)驗(yàn)室”走向了量產(chǎn)的“商業(yè)化產(chǎn)品”。為學(xué)術(shù)界與產(chǎn)業(yè)界架設(shè)橋梁，是麥姆斯咨詢“見(jiàn)微知著”培訓(xùn)課程的宗旨之一，為此特開(kāi)辦《第28期“見(jiàn)微知著”培訓(xùn)課程：微光學(xué)元件核心技術(shù)》。本課程內(nèi)容精彩紛呈，涵蓋了微納光學(xué)的基礎(chǔ)理論和制造工藝，又從反射型微光學(xué)元件（MEMS微鏡）、衍射型微光學(xué)元件（DOE）、導(dǎo)波微光學(xué)元件、光學(xué)相控陣（OPA）、超表面等典型微光學(xué)元件入手，詳解其設(shè)計(jì)、制造、測(cè)試、評(píng)價(jià)參數(shù)和應(yīng)用案例，同時(shí)針對(duì)典型微光學(xué)元件開(kāi)設(shè)了建模與仿真分析實(shí)操課程。本課程旨在幫助微光學(xué)元件產(chǎn)業(yè)鏈上下游相關(guān)人員了解技術(shù)背景和發(fā)展脈絡(luò)、提升專業(yè)技能。

探究3D傳感和近眼顯示應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)，囊括產(chǎn)業(yè)熱點(diǎn)！

11月6日上午，由華中科技大學(xué)副教授易飛為大家開(kāi)啟了微納光學(xué)之旅，帶來(lái)《微納光學(xué)理論基礎(chǔ)》。易飛老師從事人工光學(xué)微結(jié)構(gòu)及其相關(guān)器件研究多年，與學(xué)員無(wú)私地分享了自己的思考和經(jīng)驗(yàn)。易飛老師在簡(jiǎn)單介紹微納光學(xué)概念后，與學(xué)員重點(diǎn)分享了幾何光學(xué)、波動(dòng)光學(xué)和量子光學(xué)三個(gè)經(jīng)典光學(xué)分支，期望從光學(xué)理論的發(fā)展和演變?yōu)榇蠹颐枥L出微光學(xué)的發(fā)展脈絡(luò)。隨后，易飛老師分析了電磁理論、光的傳播規(guī)律以及電磁波的基本類型等波動(dòng)光學(xué)的基礎(chǔ)理論知識(shí)，為學(xué)員奠定了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。易飛老師表示，善用光波的傳播規(guī)律是微納光學(xué)及創(chuàng)造微光學(xué)元件的關(guān)鍵，因此本次課程的重點(diǎn)內(nèi)容放在對(duì)光的干涉、衍射以及偏振性的剖析。課程最后，易飛老師簡(jiǎn)單介紹了目前的熱門微光學(xué)元件，如平面介質(zhì)波導(dǎo)、二維波導(dǎo)等導(dǎo)波光學(xué)元件，以及超材料制成的各類光學(xué)元件，為接下來(lái)的一系列課程埋下精彩的伏筆。易飛老師的課程內(nèi)容非常充實(shí)，資料也很詳實(shí)，為學(xué)員提供了豐富的課后學(xué)習(xí)資料。

11月6日下午開(kāi)啟了針對(duì)各類微光學(xué)元件的講解，首先由華中科技大學(xué)副教授黃慶忠為大家講解《光波導(dǎo)元件》和《光學(xué)相控陣（OPA）》兩門課程。黃慶忠老師先從導(dǎo)波光學(xué)的基本概念和基礎(chǔ)理論入手，讓學(xué)員們對(duì)光波導(dǎo)的類型、涉及的門類知識(shí)以及光波導(dǎo)能夠構(gòu)成的元器件有了初步了解，才開(kāi)始深入講解其中的原理，講解過(guò)程循循善誘，能夠照顧到大多學(xué)員的學(xué)習(xí)進(jìn)度。接著黃老師深度剖析了各類調(diào)制器、光開(kāi)關(guān)、光電探測(cè)器等典型光波導(dǎo)元件，黃老師介紹道：目前在多種新興應(yīng)用中都有光波導(dǎo)元件的身影，如在虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）智能眼鏡近眼顯示中就是非常重要的元件；同時(shí)還預(yù)判表面浮雕光柵方案是目前AR眼鏡走向消費(fèi)市場(chǎng)的不二之選，由于衍射光柵設(shè)計(jì)門檻高和“彩虹效應(yīng)”的存在，做出理想的AR眼鏡仍然任重道遠(yuǎn)。在針對(duì)光學(xué)相控陣的講解中，黃老師首先介紹了光源、調(diào)制器等主動(dòng)微光學(xué)元件。隨后詳細(xì)講解了OPA的工作原理和主要類型，黃老師比較了常見(jiàn)OPA的優(yōu)劣勢(shì)，認(rèn)為綜合來(lái)看SOI波導(dǎo)OPA是最有望在消費(fèi)市場(chǎng)大顯身手的類型。課程最后，黃老師在介紹了OPA的設(shè)計(jì)、工藝流程和潛在應(yīng)用后，為大家做出總結(jié)：OPA的最大特點(diǎn)是非機(jī)械化地控制光束的掃描和定位，而激光雷達(dá)朝著低成本、小型化、全固態(tài)的趨勢(shì)發(fā)展使得OPA成為其主要發(fā)展方向。

11月7日上午，由北京馭光科技發(fā)展有限公司董事長(zhǎng)兼CEO田克漢老師為大家講解《衍射光學(xué)元件（DOE）》。在課程之初，田克漢老師先了解了學(xué)員對(duì)本次課程的訴求，與大家交流了在工作和研究中遇到和期望解決的問(wèn)題，并根據(jù)大家的需求對(duì)后續(xù)講課進(jìn)行了有的放矢的微調(diào)。在進(jìn)入正式課程后，田克漢老師首先介紹了傳統(tǒng)光學(xué)、微納衍射光學(xué)和三維光學(xué)的特點(diǎn)及差異。隨后，田克漢老師結(jié)合板書，為大家展示了光的干涉和衍射的原理以及多種算法，并著重推演了Fraunhofer算法和Fresnel算法，但田克漢老師也提到了Fresnel算法衍射成本高，需考慮的因素較多。接著，田克漢老師對(duì)3D傳感技術(shù)發(fā)展進(jìn)行了介紹。他重點(diǎn)分析了智能手機(jī)中的3D傳感器，從而引出了基于結(jié)構(gòu)光解決方案的DOE的特點(diǎn)、設(shè)計(jì)、制造以及發(fā)展趨勢(shì)。課程最后，田克漢老師與大家交流了自己多年在3D傳感器工程化中的經(jīng)驗(yàn)，并且將自己的真實(shí)感觸分享給大家。面對(duì)VR和AR等熱門應(yīng)用，田老師表示其成敗不是某個(gè)技術(shù)問(wèn)題，而是整個(gè)系統(tǒng)的問(wèn)題，這也是國(guó)內(nèi)需要?jiǎng)?chuàng)建和諧、有活力產(chǎn)業(yè)鏈的重要原因。

北京馭光科技發(fā)展有限公司董事長(zhǎng)兼CEO田克漢老師的授課風(fēng)采

11月7日下午，《微光學(xué)元件制造工藝》由青島天仁微納科技有限責(zé)任公司董事長(zhǎng)冀然授課，這是最受本場(chǎng)學(xué)員喜愛(ài)的課程之一。課程伊始，冀然老師從微光學(xué)元件與集成電路制造工藝的主要差異入手，讓學(xué)員從比較熟悉的集成電路制造工藝的角度去了解微光學(xué)元件的異同。隨后，冀然老師為學(xué)員詳細(xì)介紹了微納光學(xué)元件常用襯底材料以及對(duì)應(yīng)的晶圓級(jí)光學(xué)元件（WLO）所用的單項(xiàng)工藝，如點(diǎn)膠、壓印、固化、脫模和刻蝕等。在針對(duì)微納光學(xué)元件的制造工藝中，冀然老師詳細(xì)講解了光刻工藝的流程以及用于微光學(xué)元件的無(wú)掩模直寫制造技術(shù)，如激光直寫、雙光子聚合、電子束直寫、激光干涉、金剛石車削等光刻工藝；同時(shí)還介紹了用于微光學(xué)元件的特殊制造工藝；冀然老師著重講解了每種工藝的關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)和實(shí)踐中容易出現(xiàn)的問(wèn)題，讓學(xué)員感到收獲頗豐！隨后冀然老師深度解讀了微光學(xué)元件中熱門的納米壓印光刻，對(duì)其技術(shù)要點(diǎn)、優(yōu)勢(shì)、工藝流程以及所用設(shè)備和材料進(jìn)行了深入挖掘。課程最后，冀然老師總結(jié)自己在納米壓印和微納加工領(lǐng)域二十年經(jīng)驗(yàn)，與大家分享了DOE、ToF Diffuser、晶圓級(jí)微透鏡陣列、AR衍射光波導(dǎo)、BioMEMS（生物MEMS）等微光學(xué)元件的工藝難點(diǎn)。

11月8日上午第一節(jié)課《MEMS微鏡》，由西北工業(yè)大學(xué)教授、西安知微傳感技術(shù)有限公司董事長(zhǎng)喬大勇為大家講解。喬大勇老師首先從單體型、陣列型（DMD、微變形鏡）MEMS微鏡的典型產(chǎn)品以及相關(guān)定義入手，為大家開(kāi)啟了MEMS微鏡的學(xué)習(xí)旅途。隨后喬老師以MEMS微鏡的主要驅(qū)動(dòng)方式（靜電驅(qū)動(dòng)、電磁驅(qū)動(dòng)、電熱驅(qū)動(dòng)）為重點(diǎn)，詳細(xì)比較了三大驅(qū)動(dòng)方式的異同，以及相關(guān)典型器件的工作狀態(tài)，為大家理清了MEMS微鏡的工作原理和系統(tǒng)組成。在針對(duì)MEMS微鏡的設(shè)計(jì)、制造和評(píng)價(jià)的講解中，喬老師憑借在企業(yè)中多年積攢的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，為大家剖析工藝過(guò)程中可能遇到的難點(diǎn)和解決方法，并利用多個(gè)實(shí)例為大家詳解分析。喬老師感慨：“MEMS器件的設(shè)計(jì)、工藝、封裝和測(cè)試并沒(méi)有像IC行業(yè)一樣實(shí)現(xiàn)完全的分離，設(shè)計(jì)者必須全面掌握器件原理、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制造工藝和測(cè)試等一系列技術(shù)才能研制出成功的MEMS器件”。接著，喬老師根據(jù)MEMS微鏡的實(shí)際市場(chǎng)情況，分析了投影顯示、波前矯正、焦距調(diào)整、激光標(biāo)識(shí)、三維測(cè)量等重要應(yīng)用，為大家打開(kāi)了MEMS微鏡應(yīng)用的思路。課程最后，喬老師介紹了MEMS微鏡和微變形鏡的產(chǎn)業(yè)鏈及主要供應(yīng)商，為學(xué)員勾勒出一幅完整的MEMS微鏡技術(shù)和產(chǎn)業(yè)全景圖。

當(dāng)天上午第二節(jié)課由北京理工大學(xué)教授黃玲玲為大家?guī)?lái)《超表面光場(chǎng)調(diào)控和全息顯示》，這是本次課程中最受關(guān)注的課程之一。黃玲玲老師是“見(jiàn)微知著”系列課程中為數(shù)不多的“巾幗英雄”，講課內(nèi)容嚴(yán)謹(jǐn)，緊跟技術(shù)前沿。黃玲玲老師首先從超構(gòu)材料介紹入手，讓大家從多角度、發(fā)展的眼光、理論與實(shí)際相結(jié)合地認(rèn)識(shí)和理解超表面，從而引出了本次課程的重點(diǎn)內(nèi)容——光場(chǎng)調(diào)控和全息顯示。黃玲玲老師表示：“大多數(shù)感光記錄介質(zhì)智能記錄光波的振幅，而全息術(shù)則可以攜帶物體的全部光信息，與平面成像和多角度成像具有顯著區(qū)別?！彪S后，黃玲玲老師從全息的起源、原理、發(fā)展情況等方面向大家全面展示了全息顯示技術(shù)。全息與納米技術(shù)的結(jié)合拓寬了傳統(tǒng)全息的發(fā)展道路，而超表面全息是全息技術(shù)發(fā)展的新風(fēng)向標(biāo)。課程最后，黃玲玲老師為大家展現(xiàn)了目前北理工課題組在超表面全息方面的研究工作內(nèi)容及進(jìn)展情況。在黃玲玲老師看來(lái)，超表面的前景發(fā)展非常廣闊，在超表面全息顯示與VR/AR結(jié)合、動(dòng)態(tài)3D全息、超透鏡、光學(xué)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及量子信息處理等方面將有很高的助益增效。

11月8日下午，此次培訓(xùn)的最后一門課程《微光學(xué)元件建模與仿真分析》由COMSOL中國(guó)資深應(yīng)用工程師、麥姆斯咨詢“最受歡迎講師”之一的鐘振紅老師為大家?guī)?lái)。鐘振紅老師在COMSOL仿真領(lǐng)域擁有數(shù)十年經(jīng)驗(yàn)，在簡(jiǎn)單介紹COMSOL Multiphysics及其光學(xué)仿真功能后，講解了波動(dòng)光學(xué)模塊，詳解了波動(dòng)光學(xué)的各類物理場(chǎng)接口的適用場(chǎng)景。隨后，鐘振紅老師以DOE為例，帶領(lǐng)大家進(jìn)入了本次課程的重點(diǎn)內(nèi)容——實(shí)操環(huán)節(jié)。鐘振紅老師一直以耐心、細(xì)心和專業(yè)而著稱，在實(shí)際操作中能夠時(shí)刻關(guān)注學(xué)員的進(jìn)度，在講解操作注意事項(xiàng)的同時(shí)，兼顧與學(xué)員的互動(dòng)交流，保證學(xué)員能夠跟上實(shí)操進(jìn)度。另外鐘振紅老師非常注重學(xué)員對(duì)器件模擬的理解，常常通過(guò)自己的“誤操作”，提醒學(xué)員不要出現(xiàn)類似錯(cuò)誤，讓大家記憶猶新。

提問(wèn)，是學(xué)習(xí)的開(kāi)端，也是認(rèn)知的升華！

學(xué)員的熱情提問(wèn)，既是學(xué)員本身認(rèn)知提升的一種方式，也是激發(fā)講師從實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)角度解釋晦澀知識(shí)的良好方式。同時(shí)，幫助學(xué)員與講師打造資源互換增益的平臺(tái)，也是麥姆斯咨詢的重要使命。學(xué)員們也對(duì)此次培訓(xùn)給予了高度評(píng)價(jià)，認(rèn)為短暫的三天既是付出，更是豐收！

原文標(biāo)題：微光學(xué)開(kāi)啟“新視野”，賦能3D傳感和近眼顯示應(yīng)用

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