为何包层折射率是决定视场的关键杠杆
在衍射型AR波导中，芯层通过全反射引导图像光。芯层能够引导的角度范围 — 也就是显示能够提供的视场（FOV） — 由芯层与包层之间的折射率对比度决定。对比度越高，角度范围越宽；角度范围越宽，FOV越大。
这种关系由临界角决定：
sin(θc) = ncladding / ncore
对于固定的芯层RI，每一次包层RI的降低都会拓宽由TIR引导的角度范围。n = 1.85的芯层与n = 1.52的玻璃包层组合，临界角为55度。同样的芯层若搭配n = 1.16的Kriya LRI包层，则为38.8度 — 每侧拓宽16度。在双目AR系统中，这相当于35度对角FOV与接近60度对角FOV之间的差距。
包层并非被动的结构层。它是一种光学组件，降低其RI是少数可用的配方杠杆之一，可在不重新设计光栅耦合器的情况下扩大FOV。
Kriya LRI：RI 1.16、无PFAS、可被覆涂
Kriya可被覆涂的无PFAS低折射率材料可达RI 1.16 — 这是单一无PFAS供应商所能提供的最低商用值。波导包层应用中有三项关键特性：
- 无PFAS — 实现超低RI的传统路径是氟聚合物或含氟添加剂，两者都将落入欧盟、美国和日本即将出台的PFAS限制范围。Kriya LRI在不使用氟的前提下达到相当的RI。详见 无PFAS涂层。
- 可被覆涂 — 绝大多数超低RI涂层固化后形成的表面会抑制任何后续层的附着。Kriya LRI经设计可接受覆涂层，从而支持AR波导所需的"包层-芯层-包层"堆叠结构。
- 稳定 — RI值通过在稳健的杂化网络中设计孔隙率而实现。机械耐久性与环境稳定性是设计内置的，并未为追求低RI而牺牲。
RI平台：单一供应商提供包层与芯层
包层的问题无法脱离芯层的问题。真正重要的是折射率对比度；单独一层只是一个数字而已。Kriya从同一化学平台提供对比度方程的两端。
| 层功能 | Kriya级别 | RI @ 589 nm | 化学体系 | 无PFAS |
|---|---|---|---|---|
| 超低包层 | LRI 1.16 | 1.16 | 杂化 sol-gel | 是 |
| 低包层 | LRI 1.34 | 1.34 | UV固化100%固含 | 是 |
| 中等包层 | LRI 1.40 | 1.40 | 热固化乳液 | 是 |
| 中等芯层 | HRI 1.65 | 1.65 | 杂化UV固化 | 是 |
| 高折芯层 | HRI 1.85 | 1.85 | 杂化 sol-gel | 是 |
| 超高折芯层 | HRI 2.00 | 2.00 | 溶剂型 sol-gel | 是 |
折射率对比度与视场：数字背后的意义
下表给出了常见芯层-包层组合的临界角及近似单侧角度范围，参考列包含了传统玻璃包层（n = 1.52）。在搭配合适的衍射光栅设计时，更宽的角度范围意味着更宽的FOV。
| 芯层RI | 包层 | 包层RI | 临界角 | TIR角度范围 |
|---|---|---|---|---|
| 1.65 | 玻璃（参考） | 1.52 | 67.0° | 23.0° |
| 1.65 | Kriya LRI 1.34 | 1.34 | 54.2° | 35.8° |
| 1.65 | Kriya LRI 1.16 | 1.16 | 44.6° | 45.4° |
| 1.85 | 玻璃（参考） | 1.52 | 55.2° | 34.8° |
| 1.85 | Kriya LRI 1.34 | 1.34 | 46.4° | 43.6° |
| 1.85 | Kriya LRI 1.16 | 1.16 | 38.8° | 51.2° |
| 2.00 | 玻璃（参考） | 1.52 | 49.5° | 40.5° |
| 2.00 | Kriya LRI 1.16 | 1.16 | 35.5° | 54.5° |
从n = 1.85玻璃包层芯层切换到由Kriya LRI 1.16包覆的n = 2.00芯层，TIR角度范围几乎翻倍 — 单侧从34.8度增至54.5度。正是这一余量，使得宽视场的消费级AR/VR光学可以在可量产的产品形态上实现。
通过包层的光学损耗与透明度
包层主要影响两种损耗机制：包层内部的体吸收（在倏逝场渗入的区域尤为相关），以及芯层-包层界面的散射。Kriya LRI级别经配方设计，具有低体损耗和平滑的界面。
| 级别 | RI @ 589 nm | 透过率（1 µm） | 雾度 | 界面Rq |
|---|---|---|---|---|
| LRI 1.16 | 1.16 | >98.5% | <0.4% | <1.5 nm |
| LRI 1.34 | 1.34 | >99.0% | <0.2% | <1.0 nm |
| LRI 1.40 | 1.40 | >99.0% | <0.2% | <1.0 nm |
透过率在1微米涂层上测得；界面粗糙度Rq通过AFM在涂覆测试基板上测得。取舍关系是明确的：更低的RI需要更高的设计孔隙率，会损失少量体透过率并增加少量界面粗糙度。LRI 1.16仍远在波导包层可用规格范围内。
与芯层的配对：工艺兼容性
波导堆叠的性能取决于层间界面的质量。Kriya的包层与芯层级别在配方层面充分考虑了兼容性：
- 可被覆涂性 — LRI级别无需底涂或表面处理即可接受HRI覆涂
- 共享的化学家族 — 杂化UV固化与sol-gel级别在相同工艺窗口内固化，可在不改变工艺参数的前提下进行顺序涂布
- NIL兼容 — LRI和HRI 100%固含级别均支持用于光栅耦合器的纳米压印光刻。详见 NIL兼容涂层.
- R2R就绪 — 凹印与狭缝挤压涂布在整个平台范围内兼容
为何这对R2R波导制造至关重要
消费级AR/VR的经济性取决于能否将波导制造从晶圆迁移到卷材上。基于晶圆的波导生产目前单件成本较高；采用合适包层与芯层材料的卷对卷纳米压印，目标是在规模化生产时实现约一个数量级的成本降低。
包层材料是其中的关键瓶颈之一。玻璃包层与R2R在本质上不兼容：它需要键合、抛光以及刚性基板的搬运。具有相当光学性能的聚合物包层则可实现柔性基板加工、连续涂布以及在线NIL光栅复制。Kriya LRI 1.16是目前可获得的最低RI无PFAS聚合物包层，并可被覆涂，意味着堆叠的其余部分可以在同一条产线上构建于其上。
质量控制与供应
每一批次均过滤至0.8微米，并就最多10项关键质量参数进行测试。生产通过ISO 9001:2015认证。设计产能超过每年100,000 kg纳米粒子分散液和每年1,000,000 kg涂层 — 足以支持AR/VR量产项目的爬坡。每次交付均附带Certificate of Analysis，记录RI、粘度、固含量及外观。未开封状态下最少6个月保质期。