光波导及其制备方法、一维光栅模板与流程

本申请涉及光波导，具体涉及一种光波导及其制备方法、一维光栅模板。

背景技术：

1、衍射光波导可分为一维波导、二维波导等，一维波导又可分为单一一维波导和非单一一维波导。单一一维波导的加工难度较低，但是单一一维波导的视场角度小，可能无法提供广阔的视野；非单一一维波导的复杂结构给予了更大的设计自由度，可以针对特定的应用场景进行优化，但是非单一一维波导的制备和加工相对复杂，需要更精密的工艺和设备，这可能导致制造成本的增加以及装配过程的复杂性；二维波导拥有二维扩瞳，扩大用户的视野范围，使用户能够看到更广阔的虚拟场景，但是它的加工的复杂性更大，难度更高。

技术实现思路

1、本申请实施例的目的在于提供一种光波导及其制备方法、一维光栅模板，能够通过低难度的加工方式，使光波导具备二维扩瞳的出瞳区，增加出光的均匀性。

2、本申请实施例的一方面，提供了一种光波导，所述光波导上设置有入瞳区、转折区和出瞳区，所述出瞳区形成二维衍射光栅以用于实现二维扩瞳，入射光线由所述入瞳区入射所述光波导，经所述转折区转向所述出瞳区后出射。

3、可选地，所述转折区包括对称设置于所述入瞳区两侧的第一转折区和第二转折区，所述第一转折区和所述第二转折区分别形成一维衍射光栅，所述第一转折区的光栅和所述第二转折区的光栅的光栅周期相同、光栅方向相反。

4、可选地，所述第一转折区和所述第二转折区部分重叠，所述入瞳区位于所述第一转折区和所述第二转折区的重叠位置，所述入瞳区形成二维衍射光栅。

5、可选地，所述出瞳区包括对称设置于所述入瞳区两侧的第一出瞳区和第二出瞳区，所述第一出瞳区和所述第二出瞳区分别形成二维衍射光栅。

6、可选地，所述第一出瞳区和所述第二出瞳区的中心间距在60mm～70mm之间。

7、可选地，衍射光栅为表面浮雕光栅或体全息光栅。

8、本申请实施例的另一方面，提供了一种一维光栅模板，用于压印上述的光波导，所述一维光栅模板的板面上形成多个光栅区，多个所述光栅区的光栅均为一维衍射光栅，多个所述光栅区的光栅周期相同、光栅方向相同。

9、可选地，多个所述光栅区包括转折光栅区、第一出瞳光栅区和第二出瞳光栅区。

10、本申请实施例的另一方面，还提供了一种光波导的制备方法，采用上述的一维光栅模板，制备前述的光波导，所述方法包括：采用所述一维光栅模板对所述光波导的本体进行双面压印。

11、可选地，所述采用所述一维光栅模板对所述光波导的本体进行双面压印，包括：

12、采用所述一维光栅模板的板面在所述本体的背面进行压印；

13、采用所述一维光栅模板的板面在所述本体的正面进行压印，并使所述本体的背面的第一转折区与所述本体的正面的第二转折区部分重叠，使所述本体的背面的第一出瞳区和所述本体的正面的第一出瞳区完全重叠，使所述本体的背面的第二出瞳区和所述本体的正面的第二出瞳区完全重叠。

14、本申请实施例提供的光波导及其制备方法、一维光栅模板，光波导上设置有入瞳区、转折区和出瞳区，出瞳区形成二维衍射光栅以用于实现二维扩瞳，入射光线由入瞳区入射光波导，经转折区转向出瞳区后出射。光线由入瞳区入射光波导，经转折区转向出瞳区后出射；由于在出瞳区形成二维衍射光栅，可实现二维扩瞳，使得光波导出瞳区的出光均匀性更好，增加出光的均匀性。采用一维光栅模板在光波导上进行双面压印，一维光栅模板的光栅面积小，可以降低加工的成本；一维光栅模板只有一种光栅方向和周期，可以降低加工难度，这样得到的光波导由于加工难度低，成本低。

技术特征：

1.一种光波导，其特征在于，所述光波导上设置有入瞳区、转折区和出瞳区，所述出瞳区形成二维衍射光栅以用于实现二维扩瞳，入射光线由所述入瞳区入射所述光波导，经所述转折区转向所述出瞳区后出射。

2.根据权利要求1所述的光波导，其特征在于，所述转折区包括对称设置于所述入瞳区两侧的第一转折区和第二转折区，所述第一转折区和所述第二转折区分别形成一维衍射光栅，所述第一转折区的光栅和所述第二转折区的光栅的光栅周期相同、光栅方向相反。

3.根据权利要求2所述的光波导，其特征在于，所述第一转折区和所述第二转折区部分重叠，所述入瞳区位于所述第一转折区和所述第二转折区的重叠位置，所述入瞳区形成二维衍射光栅。

4.根据权利要求1至3任一项所述的光波导，其特征在于，所述出瞳区包括对称设置于所述入瞳区两侧的第一出瞳区和第二出瞳区，所述第一出瞳区和所述第二出瞳区分别形成二维衍射光栅。

5.根据权利要求4所述的光波导，其特征在于，所述第一出瞳区和所述第二出瞳区的中心间距在60mm～70mm之间。

6.根据权利要求4所述的光波导，其特征在于，衍射光栅为表面浮雕光栅或体全息光栅。

7.一种一维光栅模板，用于压印权利要求1至6任一项所述的光波导，其特征在于，所述一维光栅模板的板面上形成多个光栅区，多个所述光栅区的光栅均为一维衍射光栅，多个所述光栅区的光栅周期相同、光栅方向相同。

8.根据权利要求7所述的一维光栅模板，其特征在于，多个所述光栅区包括转折光栅区、第一出瞳光栅区和第二出瞳光栅区。

9.一种光波导的制备方法，采用权利要求7或8所述的一维光栅模板，制备权利要求1至6任一项所述的光波导，其特征在于，所述方法包括：

10.根据权利要求9所述的光波导的制备方法，其特征在于，所述采用所述一维光栅模板对所述光波导的本体进行双面压印，包括：

技术总结
本申请提供一种光波导及其制备方法、一维光栅模板，涉及光波导技术领域，所述光波导上设置有入瞳区、转折区和出瞳区，所述出瞳区形成二维衍射光栅以用于实现二维扩瞳，入射光线由所述入瞳区入射所述光波导，经所述转折区转向所述出瞳区后出射。光线由所述入瞳区入射所述光波导，经所述转折区转向所述出瞳区后出射；由于在出瞳区形成二维衍射光栅，可实现二维扩瞳，使得光波导出瞳区的出光均匀性更好，增加出光的均匀性。采用一维光栅模板对光波导进行双面压印，一维光栅模板的光栅面积小，可以降低加工的成本；一维光栅模板只有一种光栅方向和周期，可以降低加工难度，这样得到的光波导由于加工难度低，成本低。

技术研发人员：蒋厚强,朱以胜
受保护的技术使用者：深圳市光舟半导体技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16