易于制造和成本效益允許研究人員和工程師能夠快速迭代設計和實驗各種配置
（中國AI網 2025年07月23日）由于傳統制造技術的復雜性和對高精度的需求，AR波導合成器的設計和生產面臨著相當大的挑戰。為了克服相關障礙，我們需要快速原型方法來幫助研究人員和工程師快速探索各種設計和配置，從而加快開發過程。在一項研究中，澳大利亞研究團隊開發了一種用于制造AR液體幾何波導合成器的成本效益方法：以硅油作為介質，并利用PolyJet 3D打印的能力。
他們在設計階段優化了波導合成器的結構，并通過消除傳統制造技術中涉及的切割、層粘合和拋光等復雜步驟，簡化了生產過程。研究人員同時進行了光學模擬，并利用專利制造方法開發了原型，成功地證明了快速原型的可行性。
與傳統的紫外線（UV）樹脂3D打印不同，PolyJet打印使用水溶性支撐材料，從而最小化成品的表面瑕疵。團隊首先設計和優化了一個幾何波導，重點研究了制造的可行性。隨后，利用專利制造工藝，他們成功地使用硅油和3D打印波導框架制造了一種具有成本效益的液體波導，集成了三個用于AR的介電反射器。
最后，團隊開發了一個定制設計的自動化波導組裝系統以供將來使用。他們表示，所提出的方法消除了復雜加工過程的需要，并實現了快速成型：“據我們所知，使用液體材料作為AR波導之前尚沒有報道過，而它提供了諸多優點。液體在寬波段的高光學清晰度最大限度地減少了散射損失，提高了整體性能。與固體材料不同，液體可以符合波導的形狀，不會施加額外的應力或引起扭曲。”
利用液體作為介質，這可以消除傳統幾何波導制造過程涉及的在層粘合過程中經常遇到的反射器彎曲問題。另外，液體波導提供了自修復微小表面缺陷的優勢，提高了光學系統的耐用性和可靠性。
相關論文：Design and fabrication of a low-cost liquid optical waveguide for augmented reality
https://www.nature.com/articles/s44172-025-00469-4
團隊進一步指出，其易于制造和成本效益允許研究人員和工程師能夠快速迭代設計和實驗各種配置。另外，基于液體的波導在形狀、尺寸和材料屬性方面具有更大的靈活性，允許根據特定應用和用戶需求創建定制的AR波導。
