在2025世界顯示產業創新發展大會期間，俄羅斯科學院外籍院士、南方科技大學講席教授孫小衛就AR眼鏡光波導技術發表了深度見解。他指出，盡管AR眼鏡被視為下一代主流AI終端，但當前光波導顯示方案仍面臨全彩顯示、大視場角與輕薄單片難以兼顧的困境，這一矛盾被稱為行業“不可能三角”。
幾何光波導與衍射光波導是目前主流技術路線。幾何方案以高光學效率、優異色彩表現著稱，但加工需將多層鏡片精密疊合，良率低且成本高昂，meta最新發布的Ray-Ban Display即采用該方案。衍射方案中，表面浮雕光柵光波導因兼容半導體工藝被廣泛采用，meta Orion原型機與Rokid Glasses均屬此類，但其色散問題與視場角受限于材料折射率的短板同樣突出。體全息等全光工藝雖無刻蝕工藝，卻對光波長敏感且供應鏈缺失，索尼、尼卡光學等企業正持續攻關。
視場角受限是當前AR顯示的核心挑戰之一。衍射方案中，紅綠藍三色光因波長差異產生衍射角度偏差，導致色散現象。為避免色偏，廠商不得不壓縮視場角范圍。波導片折射率成為另一關鍵因素——碳化硅材料折射率達2.6以上，可使meta Orion實現60度全彩視場角，而玻璃基底產品因折射率不足2.0，視場角多停留在30度水平。光波導內部全反射導致的亮度衰減、雙目光引擎色彩補償差異，以及彩虹紋、漏光等問題，進一步加劇了技術瓶頸。
為突破“不可能三角”，孫小衛團隊提出超表面波導解決方案。該技術通過二維平面亞波長結構，對光波的振幅、相位、偏振進行逐點精準調控，使三色光偏轉至同一角度。團隊開發的逆向設計算法可反向推導最優光學參數，相比傳統固定周期光柵設計，賦予工程師更大自由度。實驗數據顯示，超表面波導不僅消除色散、突破視場角極限，還能保持視場范圍內亮度均勻性，其單層結構使系統重量較三層方案降低67%，同時保留玻璃通透質感。
