[发明专利]真空布拉格光栅和制造方法

权利要求书

1.一种波导装置，其包含：

波导，其支撑用于衍射在所述波导中以全内反射传播的光的聚合物光栅结构，

其中所述聚合物光栅结构包含：

聚合物网络；和

气隙，其位于所述聚合物网络的邻近部分之间。

2.根据权利要求1所述的波导装置，其中所述聚合物光栅结构进一步包含所述聚合物网络的邻近部分之间的各向同性材料，其中所述各向同性材料具有高于或低于所述聚合物网络的折射率的折射率。

3.根据权利要求2所述的波导装置，其中所述各向同性材料占据所述聚合物网络的邻近部分之间的空间的底部部分处的所述空间，且空气占据从所述各向同性材料的顶部表面上方到调制深度的空间。

4.根据权利要求2所述的波导装置，其中所述各向同性材料包含双折射晶体材料。

5.根据权利要求4所述的波导装置，其中所述双折射晶体材料包含液晶材料。

6.根据权利要求1所述的波导装置，其中所述聚合物光栅结构具有大于可见光的波长的调制深度。

7.根据权利要求1所述的波导装置，其中所述聚合物光栅结构包含调制深度和光栅间距，且其中所述调制深度大于所述光栅间距。

8.根据权利要求1所述的波导装置，其中所述波导包含两个衬底，且所述聚合物光栅结构包夹在所述两个衬底之间或安置在任一衬底的外部表面上。

9.根据权利要求1所述的波导装置，其中所述聚合物网络的布拉格(Bragg)条纹间隔为0.35μm到0.8μm，且所述聚合物网络的光栅深度为1μm到3μm。

10.根据权利要求1所述的波导装置，其中所述聚合物网络的光栅深度与所述布拉格条纹间隔的比率为1:1到5:1。

11.根据权利要求1所述的波导装置，其进一步包含图片产生单元，且其中所述聚合物光栅结构包含波导衍射光栅。

12.根据权利要求11所述的波导装置，其中所述波导衍射光栅配置为多路复用光栅。

13.根据权利要求12所述的波导装置，其中所述波导衍射光栅配置成接收来自包括多个图像的所述图片产生单元的光。

14.根据权利要求11所述的波导装置，其中所述波导衍射光栅配置成外耦合来自所述波导的光。

15.根据权利要求11所述的波导装置，其中所述波导衍射光栅配置为扩束器。

16.根据权利要求11所述的波导装置，其中所述波导衍射光栅配置成内耦合包括从所述图片产生单元产生的图像数据的光。

17.根据权利要求16所述的波导装置，其中所述波导衍射光栅进一步配置成以高效率内耦合S偏振光。

18.根据权利要求17所述的波导装置，其中所述衍射光栅进一步配置成以布拉格角以70％到95％的效率内耦合S偏振光。

19.根据权利要求17所述的波导装置，其中所述衍射光栅进一步配置成以布拉格角以25％到50％的效率内耦合P偏振光。

20.根据权利要求1所述的波导装置，其中所述聚合物网络与所述气隙之间的折射率差为0.25到0.4。

21.根据权利要求3所述的波导装置，其中所述聚合物网络与所述双折射晶体材料之间的所述折射率差为0.05到0.2。