[发明专利]衍射光波导及电子设备

说明书

本申请实施例提供一种衍射光波导及电子设备。衍射光波导包括波导基体、耦入元件、耦出元件、光学元件和反射元件。外部光线经耦入元件进入波导基体，并经过光学元件形成第一光线，第一光线射入耦出元件并被衍射形成第二光线和第三光线，第二光线射出波导基体，第三光线被反射元件反射形成第四光线，第四光线被耦出元件和光学元件反射形成第五光线；耦出元件用于耦出特定角度的光线并反射其他角度的光线，第五光线的传播方向与第一光线相同；或者，耦出元件用于耦出特定偏振态的光线并反射其他偏振态的光线，第五光线的偏振态与第一光线相同。旨在获得一种具有高光效、呈像清晰的衍射光波导。

技术领域

本申请涉及光学技术领域，特别涉及一种衍射光波导及电子设备。

背景技术

在衍射光波导方案中，光线通过耦入元件进入波导基体发生全反射，反射至耦出元件，得到需要的级次衍射光的同时，由于扩瞳需要，还会得到0级衍射光，0级衍射光的衍射效率需要很高，多次经过耦出元件耦出。由于0级衍射光的光效远高于被耦出的光线的光效，0级衍射光经过耦出元件继续向前传播容易从波导基体中漏出，造成较多光线被浪费。

发明内容

本申请实施例提供一种衍射光波导及电子设备，旨在提高光线利用率的同时，获得一种具有出射清晰图像的衍射光波导及电子设备。

第一方面，提供了一种衍射光波导。所述衍射光波导包括波导基体、耦入元件、耦出元件、光学元件和反射元件，所述耦入元件和所述耦出元件间隔设于所述波导基体，所述光学元件设于所述耦入元件和所述耦出元件之间，所述反射元件设于所述耦出元件远离所述耦入元件的一侧；

外部光线经所述耦入元件进入所述波导基体，并经过所述光学元件形成第一光线，所述第一光线射入所述耦出元件并被衍射形成第二光线和第三光线，所述第二光线射出所述波导基体，所述第三光线在所述波导基体中传播，所述第三光线被所述反射元件反射形成第四光线，所述第四光线被所述耦出元件和所述光学元件反射形成第五光线；

耦出元件具有耦出选择性，例如具有角度选择性，即所述耦出元件用于耦出特定角度的光线并反射其他角度的光线，所述第五光线的传播方向与所述第一光线相同；或者，偏振选择性，所述耦出元件用于耦出特定偏振态的光线并反射其他偏振态的光线，所述第五光线的偏振态与所述第一光线相同。

本实施通过将光学元件和反射元件分别设于耦出元件的两侧，且限定耦出元件具有耦出选择性，例如角度选择性和偏振选择性，从而第二光线能够从耦出元件耦出，第三光线经反射元件反射形成第四光线，第四光线入射到耦出元件的方向(传播方向)或偏振态由于与第一光线入射到耦出元件的方向(传播方向)或偏振态不同，被耦出元件反射而不耦出，然后经过光学元件反射后形成第五光线，第五光线再次入射至耦出元件，其入射方向或偏振态与第一光线入射至耦出元件的方向或偏振态相同，第五光线部分经耦出元件耦出。也就是说，本申请通过对经反射元件反射回的与第四光线入射的方向或偏振态不一致的光线不耦出，只有再次经光学元件反射后，与第一光线入射方向或偏振态一致，即第五光线和第一光线从耦出元件出射的角度相同，从而耦出。既有效避免第三光线从衍射光波导中漏出，提高了光线的利用率，又避免了同一视场的光线耦出方向不同引起的对称像的叠加形成鬼像，用户能够观察到清晰的图像。

所述衍射光波导包括波导基体、耦入元件、耦出元件、光学元件和反射元件。所述耦入元件和所述耦出元件间隔设于所述波导基体，所述光学元件设于所述耦入元件和所述耦出元件之间，所述反射元件设于所述耦出元件远离所述耦入元件的一侧。