科技日报记者 都芃
夏日户外跑步时，智能手表显示的血氧、心率数值总忽高忽低；眼花缭乱的城市霓虹灯下，无人机避障系统频频失灵；远光灯照射下，智能驾驶车辆激光雷达测距出现偏差……生活中的这些光学感知“失灵”场景背后，隐藏着传统光学传感器隔光玻璃信噪比低、杂光窜扰的行业痛点。
不久前，中国建筑材料科学研究总院有限公司所属中建材光芯科技有限公司（以下简称光芯科技）研发出的世界首创高信噪比超隔光玻璃亮相中国制造“十四五”成就展，展现了我国在精密光学感知技术领域的新突破。
光学感知技术在生活中早已无处不在。例如，智能手表能够监测人体心率、血氧数值，便是利用血液对特定光线的吸收特性，通过光学传感器捕捉血液反射的特定光信号。“但是在强光场景下，除了有用的光学信号外，一些太阳光、城市灯光等不被需要的光学信号也会被传到传感器，导致计算出现偏差。这时候就需要在传感器外覆盖一块隔光玻璃，来过滤这些杂光。”光芯科技副总经理王三昭介绍，光学传感器所使用的隔光玻璃通常应用了遮光技术，只允许有效的光信号进入，可避免无用的杂光对传感器造成干扰。
但此前，行业内普遍采用表面贴附、镀膜等传统隔光技术，如同在透明玻璃外附加了一层“遮光帘”，虽能起到一定的遮挡杂光的效果，但也容易出现边缘漏光、涂层老化脱落等问题，导致光学传感器在复杂光照环境下面临信噪比偏低、信号窜光等挑战，成为智能设备提升光学感知精度的一大瓶颈。
针对这一行业难题，光芯科技团队以此前研发的防光晕光电玻璃和光纤倒像器两项国家单项冠军产品技术为基础，开展深度再创新，研发出了全球首创的“一体化贯穿黑化”技术，实现了玻璃遮光技术从“表面处理”到“本体改造”的关键跨越。
“这项技术的核心，是不依赖涂层、镀膜等外部力量，只依靠玻璃本身的吸光结构就能对杂光进行过滤、遮挡。”王三昭介绍，该技术借助一体化贯穿工艺，可以在透明的玻璃基体中选择性地让特定区域变黑，在需要隔光的玻璃区域内部打造出贯穿式的微米级黑化结构，如同在光学通道旁筑起一道“黑色长城”。有效光信号可沿定向通道顺畅通过，而环境杂光则会在黑化区域被高效吸收与隔绝。并且，黑化层与透明区域之间形成梯度界面，避免光线在交界处反射产生新噪声，从根本上消除了传统工艺难以避免的界面反射和层间窜光问题。
实测数据显示，这款超隔光玻璃将表面反射率降至1‰，黑化区域对杂光的吸收率达到99.9%，杂光干扰强度仅为常规产品的4.2%，实现了黑化精度与透光性能的平衡。
技术创新的价值通过产业落地得到了进一步放大。目前，围绕该技术，光芯科技构建起从专利布局到产能交付的全链路生产能力。在知识产权方面，光芯科技围绕超隔光玻璃已布局覆盖材料配方、制备方法到应用设计的完整专利网络，并通过国际权威测试，满足全球市场准入要求。产能方面，通过持续的生产工艺优化与数智化升级，该产品年产能已超过2000万片，直通良率与成本控制居于行业先进水平，可快速响应高端用户的大规模需求，实现供应链稳定，目前已成功应用于国内知名品牌的智能穿戴产品。
随着光学感知在更多场景的深度应用，该项技术将进一步提升光学感知水平，推动智能穿戴、智能驾驶、低空经济等领域进入高精度感知新阶段。
（受访单位供图）
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