Tech100 | 超表面光操控芯片量產，「Alpha Cen」掀開光學科技新篇章

36氪獲悉，7月11日，光學IC開發商Alpha Cen在慕尼黑上海光博會展示了一系列主動式和被動式超表面產品，包括超表面芯片和純固態激光雷達模組。

Alpha Cen展示的純固態激光雷達模組

Alpha Cen向36氪表示，此次展示的超表面產品在商業應用領域有十分廣泛的落地場景，包括消費電子、近距離感測、AR/VR、各類型機器人（例如家用掃地機器人、大型服務機器人、工業移動機器人AGV/AMR等），以及醫療電子和智能駕駛系統等。

(資料圖)

Alpha Cen成立于2021年，致力于晶圓級超表面光操控芯片和模組的研發，其采用半導體IC兼容的工藝將微納光學超表面和電路、光源、光探測器等集成，讓傳統光電系統變得更輕、更小、更智能。

Alpha Cen擁有包括Fab廠開發制程、工藝、封裝方法在內的專利。據介紹，本次發布標志著Alpha Cen成為國內首家全線拉通近紅外超表面量產產線、實現被動式超透鏡量產的公司。并且，其超透鏡產品將首先服務于近距離傳感/檢測、掃地機器人、無掩膜光刻機等客戶。

Alpha Cen展示的主動式超透鏡

目前，在全球范圍內，同時擁有主動式和被動式超表面技術公司并不多見。而Alpha Cen已經同時具備這兩種超表面技術，繼實現被動式超透鏡量產之后，Alpha Cen的主動式超透鏡產品預計將于2023年第四季度量產。

相比而言，主動式超表面的技術門檻較高，首先需要精通光學、電學、芯片架構和硬件系統的復合型專家人才，其次晶圓和光源/傳感器整合也需要大量經驗，并且，在工藝方面良品率的突破也是一項挑戰。

超表面技術正在各領域大規模嘗試，實現從無到有的突破，該技術被World Economic Forum評選為年度十大突破性技術之一，另據Lux Research預測，到2030年，超表面產品的市場規模將超100億美元。

在應用方面，Alpha Cen介紹：傳統相機鏡頭常由多個球面或非球面鏡片的堆疊組成，體積較大，且每片鏡片需要單獨組裝和對準。而超透鏡是一片由無數納米級微小結構單元組合成的平面透鏡。可用1~2片超透鏡替代多片堆疊的鏡頭組，減少組裝步驟、降低體積和成本。主動式超表面在此基礎上更進一步，讓每個納米級微小單元結構可以被電調控，實現軟件可定義的、通用型的多功能光學器件。超表面透鏡技術有廣泛的應用場景，比如可以取代手機、顯微鏡、照相機等鏡頭，具有更高的分辨率和更薄的厚度；也可以用于結構光、全息成像、激光加工等領域，實現高精度和高靈活性的光場控制。

Alpha Cen展示的被動式超透鏡

據公開報道，全球大型科技企業如蘋果和三星都預計將在2024年采用超透鏡技術，例如超透鏡將首次替代DOE在iPad上使用，LG也宣布將在車載應用中采用超透鏡，這讓市場對超透鏡充滿了期待。

Alpha Cen表示，未來2-3年，超表面透鏡的增長主要在手機（已有頭部手機客戶在布局超表面透鏡）和機器人，稍后會擴展到車載應用、AR/VR和醫療內窺鏡，小尺寸和大廣角FOV的強烈需求將大幅推動超表面透鏡的應用空間。

超表面技術更大的想象空間在于對二維世界的顛覆，傳統攝像頭只能記錄光線在一個平面上的投影，光線從三維空間中的物體發射或反射，經過鏡頭的透鏡，最后落在感光元件上，形成一個二維的圖像。這個圖像只包含了物體的形狀、顏色和亮度等信息，但沒有包含物體的深度、距離和方向等信息。因此，傳統攝像機的鏡頭無法捕捉到三維空間中的立體效果，只能拍出2D的平面照片。

然而，超表面透鏡技術能通過利用納米結構來控制光的傳播，從而完全改變現有2D圖像，實現超分辨率成像、全息攝影或投影。也因此可以應用到機器視覺中的圖像識別、醫療上的內窺鏡、智能駕駛以及AR/VR等領域。

Alpha Cen團隊匯集了微納光學超表面和光電半導體行業的明星成員，集結來自加州理工學院、斯坦福、Apple、德州儀器、ams OSRAM、英飛凌、中芯國際等眾多世界知名科研院所和行業頭部公司的跨學科人才和產業專家。Alpha Cen的核心團隊有著平均 10 年以上的微納光學、光電芯片，和整機光電產品的量產經驗，具備從設計到生產制造，再到系統集成和大量量產的全棧研發能力。

本次慕尼黑上海光博會的產品發布，對于AlphaCen和超表面透鏡技術都是一次重要的展示，隨著更多科技巨頭的接納和超表面透鏡技術的成熟，這項技術有可能重塑未來，推動更多產品進入一個全新的多維視界。

責任編輯：Rex_11