[发明专利]用于薄体光栅堆栈的层状生成的方法和装置以及用于全息显示器的光束组合器

权利要求书

1.一种用于通过照射实现的记录介质（AZM）中的至少一个体光栅（VG）的层状生成的方法，其特征在于，所述记录介质包含至少一个对照射光的可预设的波长（λ）敏感的光敏层，

-其中每个体光栅（VG）都在记录介质（AZM）中通过能够生成干涉的至少两个相干光的波前（WF1、WF2）生成，所述波前（WF1、WF2）在记录介质（AZM）中的可预设深度（z）、以可预设角度(2θ)且使用可预设的干涉对比度(Vz)被叠加，

-其中记录介质（AZM）中的体光栅（VG）的深度（z）和折射率调制和/或透明度调制的厚度由光传播的方向（z）上的干涉波前(WF1、WF2)的空间和/时间相干度(Γ)的特定深度的控制来控制。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在被具有实质上准直的波场（PW）的光源（LS）照明的主光栅（G）的下游，在主光栅（G）衍射且进一步在下游传播的波场(WF1、WF2)之间的光传播的方向（z）上存在相对横向偏移s(z)（切变），所述切变引起干涉波场(WF1、WF2)的干涉对比度V(z)的可预设的与深度有关的分布，这是由于照明波场（PW）的预设复值的空间和/时间相干函数(Γ)。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，干涉波场(WF1、WF2)在由照明主光栅（G）的光源（LS）射出的同一准直的波场（PW）的主光栅（G）的衍射是不同的衍射级，以光传播的方向观察，所述主光栅（G）设置在记录介质（AZM）的上游。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，记录介质的某一深度（z）的干涉对比度(V(z))取决于两个干涉波场(WF1、WF2)的横向偏移s(z)（切变），其是波场的传播的方向上的坐标（z）的函数，其中在记录介质（AZM）的可预设的深度范围中生成的干涉对比度(V(z))的可预设的分布是照明主光栅（G）的光源（LS）的平面（E）中的振幅光栅（AG）和/或相位光栅（PG）的设计的函数。

5.根据权利要求1至4中的一项所述的方法，其特征在于，在记录介质（AZM）的可预设的深度（z）上呈现的干涉对比度(V(z))在记录介质（AZM）中生成符合切趾函数的可预设的折射率调制和/或透明度调制形式的体光栅（VG），所述切趾函数允许体光栅（VG）的角度选择性(η(Θ))和/或波长选择性(η(λ))以可预设的方式被控制，并且体光栅（VG）的角度选择性(η(Θ))和/或波长选择性(η(λ))的任何副峰值都以可预设的方式被抑制。

6.根据权利要求2至5中的一项所述的方法，其特征在于，照明主光栅（G）的光源（LS）的平面（E）具有复值的光学透明度函数，其表示振幅和/或相位光栅、振幅和/或相位分布、由切趾函数叠加的振幅和/或相位光栅或者由切趾函数叠加的振幅和/或相位分布。

7.根据权利要求1至6中的一项所述的方法，其特征在于，可以在可预设的深度（z）生成的体光栅（VG）的角度选择性(η(Θ))和/或波长选择性(η(λ))的形状通过折射率调制(n1(z))的可预设的分布而在光传播的方向上可调节，所述分布是具有平方sinc、平方cosine、平方高斯或平方近似矩形函数的切趾函数。

8.根据权利要求1至7中的一项所述的方法，其特征在于，切趾函数(n1(z))被选为与函数sin(a(z-z0))/(a(z-z0))^(n/m)成正比，其中折射率调制取决于sinc函数的绝对值、绝对值的平方或幂n/m(n、m为整数)，并且其中相位位置取决于sin(a(z-z0))/(a(z-z0))的符号而被选择。

9.根据权利要求1至8中的一项所述的方法，其特征在于，在可预设的深度（z）可生成的体光栅（VG）的角度选择性(η(Θ))可以通过体光栅的厚度被控制和/或记录介质（AZM）具有可预设的厚度（D），其允许至少两个体光栅（VG）被记录在记录介质（AZM）中，其中体光栅（VG）一个接着一个地设置或者在光传播的方向上以交叉的形式布置。

10.根据权利要求1至9中的一项所述的方法，其特征在于，在可预设的深度（z）可生成的多个体光栅（VG）分别为特定可预设的光波长(λ)而设计，并且优选地通过衍射只影响该波长的光。