Aplicaciones de las guías de ondas ópticas de carburo de silicio

Aplicaciones de las guías de ondas ópticas de carburo de silicio

I. Ventajas tecnológicas principales de las guías de ondas de carburo de silicio (SiC)

1Alto índice de refracción y avance en el rendimiento óptico

Las guías de onda de carburo de silicio (SiC) ofrecen un alto índice de refracción de hasta 2,7 (en comparación con solo 2,0 para sustratos de vidrio), lo que mejora significativamente la eficiencia total de reflexión interna.Esto reduce la necesidad de pilas de guía de ondas de múltiples capas y permite una pantalla a todo color con una guía de ondas de una sola capaEsta propiedad aborda eficazmente el efecto arco iris en las tradicionales redes de relieve superficial (SRG) causadas por las variaciones de eficiencia de difracción a través de longitudes de onda.Al mismo tiempo, reduce la pérdida óptica en más del 30% en comparación con los sistemas basados en vidrio..

Estudio de caso: Después de integrar guías de onda SiC, las gafas AR Orion de Meta lograron un espesor del motor óptico de menos de 5 mm, una reducción del peso del 40% y una eficiencia luminosa mejorada al 85%.

2Estabilidad térmica y resistencia mecánica

SiC tiene una conductividad térmica extremadamente alta (490 W/m·K), más de 100 veces la del vidrio, que disipa eficientemente el calor de las fuentes de luz de alta potencia en dispositivos AR, minimizando la distorsión térmica.Con una dureza de Mohs de 9.5 (segundo solo al diamante), el SiC también proporciona una excelente resistencia al desgaste, lo que lo hace ideal para su uso a largo plazo en electrónica de consumo.

3Compatibilidad con las tendencias tecnológicas futuras

SiC admite la transmisión de banda ultra ancha desde el ultravioleta hasta el infrarrojo medio, lo que garantiza la compatibilidad con tecnologías de visualización de próxima generación como Micro LED y escaneo láser.Meta Labs ya ha validado sus ventajas de rendimiento en sistemas de proyección holográfica.

II. Estimación del potencial del mercado y factores clave de crecimiento

1. El lado de la demanda: creciente penetración del hardware AR

Expansión de la RA para el consumidor: Apple's Vision Pro está impulsando la industria hacia adelante. Para 2030, se proyecta que los envíos mundiales de gafas AR alcanzarán 200 millones de unidades,El 30% de las empresas que se espera adopten soluciones de guía de onda de SiC, equivalente a 60 millones de unidades.

Aplicaciones empresariales: Los campos industriales y médicos están aumentando la demanda de dispositivos AR de alta luminosidad y resistencia a altas temperaturas.

2. Vías de reducción de costes

Cuellos de botella actuales: El coste unitario actual de las guías de onda de SiC es de alrededor de USD 1,000El rendimiento de fabricación bajo (por debajo del 20%) resulta en costos de pérdida de material de hasta USD 500 por pieza.

Estrategias de reducción de costes:

Materiales: La producción en masa de sustratos de SiC de 8 pulgadas (esperado después de 2026) podría reducir los costes de las materias primas en un 30%.

Proceso: Las técnicas avanzadas como el corte con láser de femtosegundos pueden mejorar los rendimientos hasta más del 50%.

Escala: Los pedidos de grandes jugadores como Meta y Apple impulsarán la expansión de la capacidad.

3. Pronóstico de tamaño del mercado

Escenario conservador (2030, 6 millones de unidades): Precio unitario de 1.000 RMB → Tamaño de mercado de 6.000 millones de RMB.

Escenario optimista (30% de penetración, 10 millones de unidades): Precio unitario de 1.000 RMB → Tamaño del mercado de 10.000 millones de RMB.

III. Segmentos clave de la cadena industrial y oportunidades nacionales

1Materiales de sustrato: Posición estratégica de Tianyue Advanced

Barreras tecnológicas: Tianyue tiene una cuota de mercado mundial del 14% (2023) en sustratos de SiC semi-aislantes.

Planes de capacidad: Para 2025, la capacidad del sustrato de SiC de 6 pulgadas alcanzará 500,000 obleas / año, y se ha encargado una línea piloto de 8 pulgadas para apoyar la producción de guías de onda AR.

2Equipo y tecnología de procesamiento

Herramientas de grabado: El equipo avanzado de grabado ICP de AMEC ha logrado una precisión de 5 nm, adecuado para la fabricación de nano-grillado en guías de onda SiC.

Integración del embalaje: Huawei HiSilicon y Sunny Optical están desarrollando conjuntamente módulos de sensores de guía de onda integrados, que reducen la pérdida de acoplamiento óptico.

3. Colaboración de los ecosistemas aguas abajo

Meta ecosistema: Las gafas AR de Orion están programadas para producción en masa en 2026, con pedidos de guía de ondas SiC ya realizados con Tianyue Advanced, Coherent y otros proveedores.

Sustitución interna: Marcas chinas como Huawei y OPPO están acelerando la I + D interna. En 2024, Huawei presentó su prototipo de gafas AR ′′StarRing′′ utilizando guías de onda SiC producidas en el país.

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