[实用新型]一种光栅、光波导及近眼显示系统

说明书

本实用新型实施例涉及光学技术领域，特别涉及一种光栅结构、光波导及近眼显示系统。本实用新型实施例中提供了一种光栅，应用于光波导及近眼显示系统，该光栅包括：光栅本体，所述光栅本体内设有通孔，该光栅结构相比于圆柱结构光栅和菱形结构光栅，可调节参数较多、设计自由度高，易于调节光栅的衍射效率，故本实用新型实施例提供的光栅衍射效率较好。

技术领域

本实用新型实施例涉及光学技术领域，特别涉及一种光栅、光波导及近眼显示系统。

背景技术

增强现实是一种将虚拟信息和真实世界相融合的技术，其中近眼显示系统设计是增强现实技术中的关键环节，而对于便携性较佳的小体积的增强现实眼镜，市面上的主要方案是采用光波导作为光线的传输介质，而光波导又分为几何阵列波导、衍射光栅波导和体全息波导，其中，衍射光栅波导由于纳米压印加工的便利性，衍射光栅设计的高自由度，越来越受到重视，衍射光栅的作用如同阵列波导中的薄膜，主要是改变光线的传播方向。

目前，采用二维衍射光栅的光波导方案中，普遍采用圆柱结构或者菱形结构，其结构非常简单，可调节参数较少且设计自由度低，不利于调节衍射效率，导致整个衍射波导的衍射效率不佳。

实用新型内容

针对现有技术的上述缺陷，本实用新型实施例的目的是提供一种衍射效率较好的光栅、光波导及近眼显示系统。

本实用新型实施例的目的是通过如下技术方案实现的：

为解决上述技术问题，第一方面，本实用新型实施例中提供了一种光栅，其特征在于，包括：光栅本体，所述光栅本体内设有通孔。

在一些实施例中，所述光栅本体为柱状。

在一些实施例中，所述光栅结构为中空环形柱状结构；所述光栅本体为圆柱状，所述通孔为圆柱孔。

在一些实施例中，所述光栅本体的高度为10nm-1μm，所述光栅本体的外直径尺寸为20nm-1μm，所述光栅本体的内直径尺寸为 10nm-800nm。

在一些实施例中，所述光栅本体的表面设置有镀膜层，所述镀膜层的折射率高于所述光栅本体的折射率，所述镀膜层的厚度为10nm-200nm。

为解决上述技术问题，第二方面，本实用新型实施例提供了一种光波导，包括：波导基底，耦入区域，耦出区域，以及，如上述任一项所述的光栅；所述光栅设于所述耦入区域和/或所述耦出区域，所述耦入区域和/或所述耦出区域至少包括一个光栅周期，每一所述光栅周期内至少包括一个完整的光栅。

在一些实施例中，每一所述光栅周期的长边尺寸为200nm-2μm。

在一些实施例中，每一所述光栅周期的长边尺寸与短边尺寸的比例为

在一些实施例中，所述耦入区域和/或所述耦出区域的光栅呈现六边形分布，所述六边形顶点及中心均分布有一个完整的光栅。

为解决上述技术问题，第三方面，本实用新型实施例提供了一种近眼显示系统，其特征在于，包括：微投影光机，以及，如第二方面所述的光波导。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：区别于现有技术的情况，本实用新型实施例中提供了一种光栅，应用于光波导及近眼显示系统，该光栅包括：光栅本体，所述光栅本体内设有通孔，该光栅结构相比于圆柱结构光栅和菱形结构光栅，可调节参数较多、设计自由度高，易于调节光栅的衍射效率，故本实用新型实施例提供的光栅衍射效率较好。

附图说明

一个或多个实施例中通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件/模块和步骤表示为类似的元件/模块和步骤，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是本实用新型实施例提供的一种光栅的光学结构示意图；