[发明专利]光波导系统和近眼显示器

权利要求书

1.一种光波导系统，其特征在于，包括：

光波导片（10）；

耦入光栅（20），所述耦入光栅（20）设置在所述光波导片（10）的一侧表面上，所述耦入光栅（20）为一维光栅，所述耦入光栅（20）用于将外部微投光机（50）所发出的光耦入到所述光波导片（10）内；

转折光栅（30），所述转折光栅（30）设置在所述光波导片（10）上且与所述耦入光栅（20）位于同一侧表面或不同侧表面，所述转折光栅（30）为二维光栅，所述转折光栅（30）用于接收所述耦入光栅（20）的光；

耦出光栅（40），所述耦出光栅（40）设置在所述光波导片（10）的另一侧表面上，所述转折光栅（30）和所述耦出光栅（40）在所述光波导片（10）上的投影至少部分重合，所述耦出光栅（40）为一维光栅，所述耦出光栅（40）用于接收所述转折光栅（30）和所述耦入光栅（20）的光并将所述光耦出所述光波导片（10）；

所述转折光栅（30）为二维多层光栅，所述二维多层光栅的层数大于1层且小于等于10层，且每层的高度均大于等于30纳米且小于等于300纳米，每层的光栅均为二维且结构相同；所述转折光栅（30）的周期为所述耦入光栅（20）周期除以根号二的数值。

2.根据权利要求1所述的光波导系统，其特征在于，所述耦入光栅（20）为多个，多个所述耦入光栅（20）位于所述转折光栅（30）的一侧，且多个所述耦入光栅（20）沿一直线间隔排列。

3.根据权利要求2所述的光波导系统，其特征在于，所述光波导片（10）为一个或多个，当所述光波导片（10）为多个时，多个所述光波导片（10）叠加设置，各所述光波导片（10）上对应设置有所述耦入光栅（20）、所述转折光栅（30）和所述耦出光栅（40），且各所述光波导片（10）上的所述耦入光栅（20）在相邻的所述光波导片（10）上的投影重合或不重合。

4.根据权利要求2所述的光波导系统，其特征在于，所述光波导片（10）还包括功能区光栅（60），所述功能区光栅（60）设置在所述耦入光栅（20）与所述转折光栅（30）之间，所述功能区光栅（60）为一维光栅，所述功能区光栅（60）用于将所述耦入光栅（20）的光进行偏折传输，进而进入所述转折光栅（30）中。

5.根据权利要求1所述的光波导系统，其特征在于，

所述一维光栅为闪耀光栅、倾斜光栅、矩形光栅、双脊光栅和一维多层光栅中的一种。

6.根据权利要求1所述的光波导系统，其特征在于，

所述耦入光栅（20）的占空比大于等于30%且小于等于80%；和/或

当所述耦入光栅（20）为一维多层光栅时，所述一维多层光栅的层数大于1层且小于等于10层；和/或

所述耦入光栅（20）的高度大于等于50纳米且小于等于500纳米；和/或

所述耦入光栅（20）的周期大于等于300纳米且小于等于600纳米。

7.根据权利要求1所述的光波导系统，其特征在于，

所述转折光栅（30）的占空比大于等于30%且小于等于80%；和/或

所述转折光栅（30）的周期大于等于300纳米且小于等于600纳米。

8.根据权利要求1所述的光波导系统，其特征在于，

所述耦出光栅（40）的占空比大于等于30%且小于等于80%；和/或

当所述耦出光栅（40）为一维多层光栅时，所述一维多层光栅的层数大于1层且小于等于10层；和/或

所述耦出光栅（40）的高度大于等于30纳米且小于等于300纳米；和/或

所述耦出光栅（40）的周期大于等于300纳米且小于等于600纳米。