[发明专利]双侧对射出光均匀的衍射波导

权利要求书

1.一种双侧对射出光均匀的衍射波导，其特征在于，包括：

波导基体、入射光栅、第一转折光栅、第二转折光栅、第三转折光栅、第四转折光栅和出射光栅；其中，

所述入射光栅，第一转折光栅、第二转折光栅、第三转折光栅、第四转折光栅和出射光栅均分布设置在所述波导基体上；

所述入射光栅和出射光栅上下间隔设置在所述波导基体的中间部位；

所述入射光栅的左侧间隔设置所述第一转折光栅，所述入射光栅的右侧间隔设置所述第二转折光栅；

所述出射光栅的左侧间隔设置所述第三转折光栅，所述出射光栅的右侧间隔设置所述第四转折光栅；

所述入射光栅两侧的第一转折光栅和第二转折光栅的光栅区域的高度均大于该入射光栅的高度；

所述出射光栅两侧的第三转折光栅和第四转折光栅的光栅区域的高度均大于等于该出射光栅的高度；

当来自微显示屏或微投影的光束打在所述入射光栅上时，由光栅的衍射特性，光束发生衍射并且被分光，+1级和-1级的衍射光分别传向所述入射光栅左右两侧的所述第一转折光栅和所述第二转折光栅；随后光束被所述第一转折光栅和所述第二转折光栅转向，朝着所述出射光栅两侧的所述第三转折光栅和所述第四转折光栅传输；光束到达所述出射光栅两侧的所述第三转折光栅和所述第四转折光栅传输后被再一次转向并传输至所述出射光栅，最终扩展后的光束由所述出射光栅耦出波导。

2.根据权利要求1所述的双侧对射出光均匀的衍射波导，其特征在于，所述入射光栅的沟槽方向与所述出射光栅的沟槽方向相互平行，均为竖直方向。

3.根据权利要求1或2所述的双侧对射出光均匀的衍射波导，其特征在于，所述入射光栅两侧的第一转折光栅的沟槽方向与第二转折光栅的沟槽方向均与该入射光栅的沟槽方向呈45°夹角，所述第一转折光栅的沟槽方向与所述第二转折光栅的沟槽方向相互垂直；

所述出射光栅两侧的第三转折光栅的沟槽方向和第四转折光栅的沟槽方向均与该出射光栅的沟槽方向呈45°夹角，所述第三转折光栅的沟槽方向与所述第四转折光栅的沟槽方向相互垂直；

所述第一转折光栅的沟槽方向与所述第四转折光栅的沟槽方向相互平行；

所述第二转折光栅的沟槽方向与所述第三转折光栅的沟槽方向相互平行。

4.根据权利要求1或2所述的双侧对射出光均匀的衍射波导，其特征在于，所述入射光栅的周期d_I、第一转折光栅的周期d_T1、第二转折光栅的周期d_T2、第三转折光栅的周期d_T3、第三转折光栅的周期d_T4和出射光栅的周期d_O满足以下关系：

5.根据权利要求1或2所述的双侧对射出光均匀的衍射波导，其特征在于，所述第一转折光栅、第二转折光栅、第三转折光栅、第四转折光栅的光栅区域形状为四边形。

6.根据权利要求1所述的双侧对射出光均匀的衍射波导，其特征在于，所述入射光栅和出射光栅为对称结构的光栅；

所述入射光栅采用矩形光栅、梯形光栅、全息光栅中的任一种；

所述出射光栅采用矩形光栅、梯形光栅、全息光栅中的任一种。

7.根据权利要求1或6所述的双侧对射出光均匀的衍射波导，其特征在于，所述入射光栅采用镀膜光栅；

8.根据权利要求1或2所述的双侧对射出光均匀的衍射波导，其特征在于，所述第一转折光栅、第二转折光栅、第三转折光栅和第四转折光栅均采用矩形光栅、梯形光栅、全息光栅、倾斜光栅、闪耀光栅中的任一种。