[发明专利]一种全息波导显示装置

权利要求书

1.一种全息波导显示装置，包括微显示器、准直镜、光阑、波导、入耦合衍射光学元件、出耦合衍射光学元件；入耦合衍射光学元件与出耦合衍射光学元件集成于所述波导的同一侧且关于所述波导的y轴镜像对称；所述微显示器加载彩色图像，向外发射带有图像信息的发散光，所述发散光通过准直镜后转变为平行光，所述平行光的孔径被光阑限制，垂直入射到入耦合衍射光学元件上，被入耦合衍射光学元件衍射，进入波导中；在波导中，光以全反射的形式传播，直至被出耦合衍射光学元件衍射输出；其特征在于，所述入耦合衍射光学元件包括反射型体全息光栅和亚波长一维金属纳米光栅；所述反射型体全息光栅的一侧密接于所述波导，亚波长一维金属纳米光栅设置于反射型体全息光栅的另一侧表面；所述亚波长一维金属纳米光栅可使得穿过反射型体全息光栅的光子耦合成表面等离子体模式，从而使光子再次进入反射型体全息光栅发生衍射并进入波导。

2.如权利要求1所述全息波导显示装置，其特征在于，所述全息波导显示装置为非透视型全息波导显示装置；所述出耦合衍射光学元件与入耦合衍射光学元件的结构相同，包括反射型体全息光栅和亚波长一维金属纳米光栅；所述反射型体全息光栅的一侧密接于所述波导，亚波长一维金属纳米光栅设置于反射型体全息光栅的另一侧表面。

3.如权利要求1或2所述全息波导显示装置，其特征在于，所述波导的厚度为1mm~3mm。

4.如权利要求1或2所述全息波导显示装置，其特征在于，所述亚波长一维金属纳米光栅为矩形金属光栅。

5.如权利要求1或2所述全息波导显示装置，其特征在于，所述亚波长一维金属纳米光栅为上表面附着有超薄金属层的矩形二氧化硅光栅。

6.如权利要求1或2所述全息波导显示装置，其特征在于，所述亚波长一维金属纳米光栅为倾斜四边形金属光栅。

7.如权利要求1或2所述全息波导显示装置，其特征在于，所述亚波长一维金属纳米光栅为正弦形金属光栅。

8.如权利要求1或2所述全息波导显示装置，其特征在于，所述亚波长一维金属纳米光栅为高斯形金属光栅。

9.如权利要求1或2所述全息波导显示装置，其特征在于，所述亚波长一维金属纳米光栅为闪耀光栅。

10.如权利要求1或2所述全息波导显示装置，其特征在于，所述亚波长一维金属纳米光栅的厚度小于等于100nm。