光学决胜 XR 时代：晶圆迈入百万，巨头同步入局！

增强现实（AR）与虚拟现实（VR）设备正经历从"技术验证"向"消费级普及"的关键转型期。在这一进程中，光学系统作为连接数字内容与人眼的"最后一公里"，其技术突破直接决定了设备的体积、重量、显示效果与佩戴舒适度。

2023年至2026年间，全球AR/VR光学领域涌现出多项里程碑式创新：VR领域，Pancake透镜全面替代菲涅尔透镜成为主流；AR领域，光波导技术路线日趋成熟，碳化硅（SiC）材料、MicroLED微显示与纳米压印工艺的融合正在重塑产业格局。

进入2026年，行业迎来爆发拐点:2026年1至5月中国智能眼镜线上销售额同比增长81.2%，上半年全渠道销量同比增长85.5%、销售额接近翻倍；43款AR眼镜密集发布，光波导产线全面投产。在政策补贴与资本市场双重加持下，AR眼镜产业链正式进入量产化竞争阶段。

图源：VRAR星球

二、VR光学技术：Pancake透镜主导，向更高清、更轻薄演进

2.1 Pancake透镜全面普及，光学模组大幅瘦身

Pancake透镜凭借其超薄特性，在2023–2025年间完成了对菲涅尔透镜的全面替代，成为VR头显的标准配置。与传统菲涅尔透镜相比，Pancake透镜利用多层反射表面折叠光路，可将光学模组厚度减少近40%，同时有效解决了菲涅尔透镜固有的"上帝之光"（god ray）问题。

国内代表性成果：

• 歌尔股份于2023年推出视场角达110°的新型Pancake透镜模组，相较早期菲涅尔设计，头显光学厚度减少35%。

• 江西联创电子2024年推出高精度VR菲涅尔镜片，支持单眼4K显示分辨率，畸变水平低于1%（主要面向存量升级与特定B端场景）。

国际代表性成果：

• Apple Vision Pro（2024年发布）采用双Micro-OLED 4K+显示屏（总计2300万像素），配合定制Pancake光学系统，实现单眼4K分辨率与90Hz刷新率，像素密度达到32 PPD（每度像素），为独立头显中最高水平。

• Meta Quest 3（2023年）同样采用Pancake透镜方案，视场角约110°。

据行业统计，2024年推出的VR头显中，近六成已采用Pancake透镜技术。

图源：AppleInsider

2.2 新型材料与自适应光学

尽管Pancake透镜优势显著，但其仍存在光学效率偏低、鬼影现象及成本较高等技术瓶颈。为此，业界正从两个方向寻求突破：

混合玻璃-聚合物镜片：制造商正在开发混合玻璃-聚合物镜片，以兼顾耐用性与轻量化，有望将头显重量减轻高达45%。

自适应对焦镜头：2025年，Deep Optics Ltd推出自适应对焦镜头，可在0.5米至无限远之间动态调整焦距，有效缓解混合现实头显中的视觉疲劳问题，为"辐辏-调节冲突"（VAC）提供了解决方案。

图源：eyes on glance

三、AR光学技术：光波导百花齐放，碳化硅与MicroLED引领变革

3.1 光波导成为AR光学主流路径

光波导技术凭借其2–5毫米的超薄厚度与高透光率，已成为AR智能眼镜的首选光学方案。2023至2024年间推出的AR原型中，约48%采用了波导光学系统；2024年推出的AR眼镜原型中，超过28款使用了波导光学器件。

当前光波导技术主要分为三大路线：

三条路线定位各异：衍射光波导（SRG表面浮雕光栅）凭借成熟的半导体工艺和可控成本，是当前消费级AR的主力方案，但彩虹纹与光效偏低仍是痛点；几何/阵列光波导画质最佳、无彩虹纹，但加工难度高、良率低，多用于高端B端场景；体全息光栅（VHG/PVG）理论光效高、成本潜力大，但感光材料稳定性与大面积量产工艺仍在爬坡，被视为长期最大变量。

3.2 碳化硅（SiC）光波导：材料革命开启新赛道

碳化硅作为第三代半导体材料，凭借其高折射率、高热导率与低光学损耗特性，在2024年成为AR光学领域的明星材料。

国际突破：

• Meta Orion（2024年发布概念产品）采用碳化硅衍射光波导，视场角达到70°，是当时市场上采用衍射光波导所达到的最大视场角，系统性解决了AR眼镜视场角窄、彩虹伪影及散热难题。

国内突破：

• 歌尔光学于2025至2026年首发行业领先的碳化硅刻蚀全彩衍射光波导，实现两大突破：一是FOV达到50°，二是模组厚度从1.2mm大幅下降至0.65mm。通过创新光栅设计与干法刻蚀工艺，有效消除了AR光波导常见的残影与彩虹纹干扰，搭配全彩小型化LCoS光机，入眼亮度可达1500尼特以上。

据《2025 AI+AR眼镜光学显示调研白皮书》预测，2027年SiC光波导镜片出货量将接近50万片，2030年将达到700万片。

图源：西湖大学

3.3 显示引擎：MicroLED与LCoS双轨并行

AR眼镜的显示引擎正围绕视场角形成不同细分。目前，MicroLED在中国占据主导地位；Meta Orion等前沿原型采用MicroLED（LEDoS）方案，而Meta Ray-Ban Display等消费级产品则选用LCoS技术。两种技术有望长期共存：LCoS适用于更宽的视场角，而MicroLED则适用于较窄视场角的轻量化设计。

MicroLED微显示突破：

• JBD（显耀显示科技）：截至2024年底，已有超过30款采用JBD方案的AR眼镜上市。其2024年推出的Hummingbird Mini II光机体积仅0.15cc，可无缝嵌入眼镜镜腿；全新Hummingbird I全彩光学模组输出亮度超过6000尼特，远超传统方案上限。

• Porotech：2024年与富士康、力积电、GIS合作建成全球首条专为MicroLED设计的8英寸制程平台，覆盖从GaN材料、晶圆制造到光学模组整合的全链条。到2024年底，团队已将像素尺寸做到1.25μm，计划于2025年用于高规格MicroLED产品的开发和商业化。其Dynamic Pixel Tuning（DPT）技术荣获SPIE棱镜奖。

• 烟山科技"微芒"（2026年7月）：西湖烟山科技发布自主研发MicroLED微显示光机"微芒"，搭载自研VGA008硅基驱动芯片，像素尺寸仅约2.4微米，在0.08英寸显示区域内实现640×480分辨率，像素密度达万级PPI。在既定测试条件下，芯片亮度超过300万尼特，显示均匀性达95%以上，基于8英寸MicroLED微显示生产平台推进产品化。

LCoS光机突破：

• 歌尔光学自研0.7cc超小型LCoS光机，搭配单光机双目衍射光波导，推出单色（搭配Micro-LED）与全彩两个版本，有效降低成本并保证显示一致性。

3.4 光波导制造工艺：纳米压印与直接刻蚀并进

光波导的制造工艺正从实验室走向规模化量产，形成多种工艺并存的格局：

• 入门级/中低端：以Radiant、友达光电、Vuzix采用的"永久性纳米压印光刻（Permanent NIL）"为主；

• 中端产品：以Magic Leap采用的"纳米压印光刻结合刻蚀工艺"为代表；

• 高端产品：主要采用瑞声科技（AAC）、Dispelix、应用材料（Applied Materials）与GlobalFoundries合作推进的"直接刻蚀工艺"，同时辅以Lumus和SCHOTT开发的"几何光波导"方案。

友达光电（AUO）在SID 2025上展示了其独家自主研发的光波导技术，采用纳米压印SRG衍射光波导，可将虚拟影像直接投射于眼镜镜片，实现出色的亮度均匀性与高清显示效果。

至格科技全自动产线：至格科技建成业内首条衍射光波导全自动批量生产线，率先实现8寸/12寸全栈全自动化生产，月产能可达10万片，已具备单月2万片的量产出货能力。2026年预计交付超100万片波导，扩产后月产能将达25万片，年产能300万片。

图源：至格科技

3.5 光学效率与调光技术

高透光率波导：

• 卡尔蔡司2024年开发出先进的波导光学器件，透光率达到85%以上，显著提升AR智能眼镜的视觉清晰度。

• 舜宇光学与JBD合作推出的全彩双目衍射波导模组，透过率达85%，亮度大于200nits，视场角40°，整机重量仅约46g。

• 至格科技波导镜片整体透光率超过98%，非光栅区域达99%以上，接近高端镜片水平，并研发"无彩虹纹"专利技术，在约95%场景中有效消除彩虹纹。

主动调光技术：

调光功能已成为透视型AR头显的"必备"特性。从早期的全局调光（整个视野统一调光）向像素级调光演进，可生成高对比度、质感真实的虚拟图像，并能在强光环境下呈现深色和黑色。Snap Spectacles与Xreal Air 2 Pro等产品已配备主动调光功能。

图源：Techradar

四、国内外重点企业布局与产业化进展

4.1 国内光学企业

4.2 国际光学企业

五、2026年七八月最新动态：

量产化竞争全面开启

5.1 市场爆发：从"概念验证"到"量产竞争"

2026年上半年，AR眼镜市场迎来历史性增长。据统计，2026年1至5月中国智能眼镜线上市场销售额同比增长81.2%，平均价格达到2041元；上半年全渠道销量同比增长85.5%，销售额接近翻倍。上半年共有43款带显示的AR眼镜完成发布、预售或开售，涉及23个品牌。终端产品呈现价格下探与轻量化趋势，部分早鸟价下探至999元，光波导方案产品进入2000元价格区间，35至50克的轻量级AR眼镜逐渐成为大众日常佩戴的主流选择。

5.2 光波导产线全面投产：国产替代加速

2026年上半年，国产光波导光学量产全面落地，标志着AR光学从"实验室样品"走向"百万级出货"：

• 歌尔奥来光学：2026年6月，12英寸透明衬底晶圆AR眼镜微纳光学产品项目在上海临港正式投产，成为国内首个实现规模化量产的12英寸AR微纳光学晶圆制造基地，总投资约32.8亿元，聚焦AR波导片、电致变色镜片、微透镜阵列等高端光学器件。

• 尼卡光学：2026年6月，全球首条百万片级体全息光波导自动化产线在天津正式投产，设计年产能100万片，叠加广州基地后总体规划产能达130万片，在手订单已突破100万片，打破了海外在体全息光波导规模化量产环节的垄断。

• 至格科技：2026年预计交付超100万片波导，扩产后月产能将达25万片，对应年产能300万片。

图源:VRAR星球

5.3 苹果、Google巨头入局倒计时

• 苹果：2026年7月获批"Optical Bridge"AR眼镜显示校准架构专利，可在镜框发生弯曲、跌落或受热膨胀时自动保持左右眼投影图像的精确对齐，通过将光学组件封装在刚性外壳中并前置铰链设计，解决日常物理形变导致的视觉错位与重影问题。同时，苹果智能眼镜计划最快于WWDC 2027亮相，2027年秋季上市。

• Google：确认将于2026年发布基于Raxium MicroLED的单目AI AR眼镜，采用Android XR系统，与Warby Parker、Gentle Monster等眼镜品牌合作设计，后续将推出双目版本。

• XREAL Aura：全球首款基于Android XR的旗舰眼镜，拥有消费级AR产品中最大的70°实用视场角。

5.4 政策红利释放

2026年，智能眼镜首次纳入全国家电数码以旧换新补贴清单，补贴标准为产品销售价格的15%，每件上限500元。地方层面，深圳宝安区于2026年6月底发布智能眼镜产业扶持八条，设立专项基金定向补贴光波导、Micro LED及专用芯片上游产线。XREAL、雷鸟、Rokid等企业也已启动上市筹备。

图源:VRAR星球

六、技术挑战与来趋势

6.1 当前面临的核心挑战

1. 光波导量产瓶颈：据行业估算，若要满足年产1亿台AR设备的需求，光波导产能需相当于台积电晶圆产能的数倍。尽管2026年多条产线已投产，但距离亿级出货仍有巨大缺口。

2. Pancake透镜的效率与成本：Pancake透镜虽然轻薄，但光学效率偏低、存在鬼影且成本较高，仍需在材料与镀膜工艺上持续优化。

3. 全彩MicroLED的单面板化：首批大规模量产的RGB MicroLED解决方案仍采用三面板架构，单面板RGB MicroLED制造工艺预计要到2028年才会成熟。

6.2 未来发展趋势

4. "光波导+MicroLED"成为AR标准架构：行业正加速向这一标准架构靠拢，随着MicroLED量产成本下降与波导效率提升，轻量化AR眼镜将在2026–2028年间迎来爆发。

5. SiC光波导渗透加速：碳化硅材料将从小批量验证走向规模化应用，歌尔12英寸产线的投产是重要里程碑，预计2027–2030年间出货量呈指数级增长。

6. 激光显示与自由空间光学：基于激光器的显示方案有望实现体三维AR（Volumetric AR），并彻底解决VAC问题，光学系统可能转向自由空间架构（如全息反射镜），与衍射光波导路线形成竞争。

7. AI眼镜驱动光学需求：2024年全球AI眼镜销量超过200万台，2026年上半年中国线上销售额同比增长逾八成。AI应用需要简单、轻量的光学组件来显示通知、提示与上下文信息，推动消费级AR眼镜光学方案向更轻薄、更低功耗方向演进。

8. 处方镜片集成：处方矫正与波导封装的一体化解决方案（如Meta与Luxexcel的合作）将成为消费级AR眼镜普及的关键。

9. 2027年巨头产品密集上市：苹果智能眼镜（2027秋）、Google双目AR眼镜（预计2027）的入局将重新定义消费级AR光学标准，带动全产业链升级。

图源：Samsung Mobiel Press

七、光学革命：XR产业迈入规模化竞争时代

2023年至2026年，AR/VR光学技术经历了从"可用"到"好用"再到"量产"的关键跨越。VR领域，Pancake透镜完成了对菲涅尔透镜的代际更替，4K单眼分辨率与自适应光学正成为新标杆；AR领域，光波导技术路线日趋清晰，碳化硅材料的引入、MicroLED微显示的成熟以及纳米压印/直接刻蚀工艺的进步，共同推动AR眼镜向"普通眼镜"的形态无限逼近。

2026年七八月以来，行业更是迎来质变时刻：光波导产线全面投产（歌尔12英寸、尼卡百万片级、至格百万片交付），MicroLED芯片亮度突破300万尼特（烟山科技），苹果、Google巨头入局倒计时，政策补贴与资本市场双重加持，上半年销售额增长超八成——这些信号表明，AR/VR光学产业已正式从"技术储备期"迈入"规模化竞争期"。

中国企业在全球AR/VR光学产业链中扮演着愈发重要的角色：歌尔股份在Pancake与SiC波导领域实现双领先并建成12英寸晶圆产线，水晶光电在体全息波导上率先商用，至格科技以全自动产线引领衍射波导规模化，尼卡光学打破体全息量产垄断，舜宇光学与JBD、鲲游光电的合作构建了完整的衍射波导生态。与此同时，国际巨头如Meta、Apple、Google、卡尔蔡司则在系统级整合与高端材料上持续引领。

展望未来，随着AI为智能眼镜注入"杀手级应用"潜力，光学技术的每一次突破都将加速XR设备从"极客玩具"走向"大众消费品"的历史进程。2027年，或将成为消费级智能眼镜的"iPhone时刻"——而光学，正是定义这一时刻的核心变量。

文 / 维克多