AR光学系统技术路线主要包括棱镜、离轴光学、自由曲面、BirdBath和光波导等,其中光波导方案因其产品形态更接近传统眼镜、体积轻薄、高透光率、大视场角等优势,成为目前AR光学系统的主要发展方向,未来有望在消费级AR眼镜市场实现加速渗透。
光波导方案主要分为几何阵列光波导和衍射光波导两大类。
几何阵列光波导采用传统的折反射原理实现光线传播,成像效果优秀,但制造工艺繁琐,量产难度较大。主要厂商包括Lumus、理湃光晶、灵犀微光等。
衍射光波导采用衍射原理实现光线传播,是目前主流的技术路线。其中,表面浮雕光波导(SRG)量产难度低,但存在彩虹效应、侧面漏光、光效低等问题;体全息光波导(VHG)理论优势明显,但尚处于初期发展阶段;偏振体全息光波导(PVG)是新技术路线,静待产业化。表面浮雕光波导主要有纳米压印和刻蚀工艺两种制备工艺,纳米压印是主流技术路线,刻蚀工艺可大幅提升光波导的光学性能,成为未来主要的发展迭代方向。主要厂商包括WaveOptics、鲲游光电、至格科技、广纳四维等。
镜片材料方面,目前光波导产品主要采用玻璃或树脂材质,碳化硅为未来发展趋势。玻璃光波导技术成熟,但抗冲击性差、易碎;树脂光波导可实现轻量化,但折射率限制了视场角的提升;碳化硅光波导通过高折射率和高热导率两大核心特性,系统性解决了AR眼镜的视场角窄、彩虹伪影及散热难题,但单片碳化硅衬底成本高,加工工艺复杂。远期随着各大厂商加速布局,碳化硅光波导有望在AR眼镜实现加速渗透。
投资建议:随着AI模型的搭载,叠加各大厂商的积极入局,AR眼镜有望实现加速迭代放量,潜在成长空间巨大。光波导作为影响其显示效果的核心零部件之一,有望实现深度受益。相关受益标的:1)光波导模组:歌尔股份、水晶光电、舜宇光学、蓝特光学等;2)碳化硅材料:天岳先进,晶盛机电等。
风险提示:AR眼镜出货不及预期,新技术发展不及预期等。
市场规模测算:我们假设远期全球AR眼镜出货量有望达到2000万台,光波导方案渗透率达到70%,其中一维阵列、二维阵列、表面浮雕、体全息光波导占比分别约为10%、5%、60%、25%。综上所述,我们预计远期AR眼镜出货突破2000万部时,光波导方案的市场规模有望达到14亿美元,折合人民币约100亿元,远期成长空间广阔。