几何光波导的平行度难题，如何突破量产检测瓶颈？

    随着AR近眼显示技术飞速发展，几何光波导凭借无色散、成像质量高、结构直观的优势，成为商业化AR眼镜的核心方案，其中基于部分反射镜阵列（PRMA）的设计更是占据主流地位。然而，一个看似细微的“制造细节”——平行度误差，却成为制约其成像效果与规模化量产的关键瓶颈。理想状态下，波导上下基底需严格平行，PRMA中各反射镜也需保持方向一致，但微小的角度偏差就会被指数级放大，最终形成影响视觉体验的“鬼像”，而工程上允许的误差精度已苛刻到基底±6arcsec、相邻PRMA镜面±9arcsec。

    平行度误差的危害早已明确，但测量难题却长期困扰行业。传统的高精度测量方法为何在PRMA波导面前“失灵”？干涉法通过干涉条纹反推误差，却因波导的多层结构、基底折射干扰和多反射面叠加，导致条纹难以分离；自准直仪法本适用于自由空间反射面测量，却受波导基底折射影响，无法直接反映真实平行度，更关键的是无法解耦基底与PRMA镜阵的误差——分不清是基底不平行、镜阵不平行，还是两者叠加导致的问题。缺乏有效的测量手段，就无法针对性优化工艺，量产良率与成本控制自然无从谈起。

    破解这一困境的关键，在于找到一套能精准解耦误差、稳定可靠的测量方案。一套由光电自准直仪、测试望远镜、标准反射镜、二维角台+转台与亚像素十字线定位算法（Steger算法）组成的精密光学测量闭环应运而生，没有多余器件却每一个都“刚好必要”，构建起“标准但严谨”的实验平台。这套系统的核心创新，在于“先基底、再PRMA”的两步测量策略，让误差测量从“模糊笼统”走向“精准可控”。

    第一步通过PSRB方法测量基底双面平行度：在波导后方引入标准反射镜，使所有回返光均来自同一反射面，既避免了双面反射图像重叠，又能通过折射关系显式解算平行度误差。实验结果显示，该方法测得的基底平行度约4.55arcsec，重复测量标准差仅0.25arcsec，为后续镜阵测量提供了“已知基准误差”。第二步采用CAT方法测量PRMA镜阵平行度：通过窄矩形光阑实现逐镜照明，调整光阑位置确保不同镜面出射光经历相同次数的全反射，再利用测试望远镜测量镜面间相对角差，最终结合基底误差，可独立获得x/y两个方向各PRMA镜面相对M1的平行度误差，其最大重复性误差仅0.63arcsec，完全满足AR波导的工程需求。

    这套测量方案的价值，远不止于“能测出误差”。它首次系统性解决了PRMA波导平行度“可测”的核心问题，实现了基底误差与镜阵误差的物理解耦，更重要的是为量产工艺提供了明确的反馈路径：通过精准测量发现误差来源，针对性修正制造流程，进而提升良率、降低成本，构建起“测量→工艺修正→良率提升→成本下降”的良性循环。

    在AR光学领域，很多技术难题并非源于设计理论的缺陷，而是卡在亚角秒级的制造与检测能力上。PRMA几何光波导的平行度测量方案，没有追求复杂的模型或新型算法，而是通过严谨的系统设计与科学的测量逻辑，正面攻克了量产路上的关键障碍。当平行度这个“系统级成败条件”被精准掌控，当测量不再是工艺优化的“盲区”，几何光波导才能真正从“可展示”走向“可规模化”，为AR技术的普及奠定坚实基础。而这背后，正是精密测量技术对产业升级的核心推动作用——看似微小的误差测量突破，往往能撬动一个行业的跨越式发展。