本公開的實(shí)施方式大體而言涉及擴(kuò)增實(shí)境波導(dǎo)組合件。
背景技術(shù)：
1、虛擬現(xiàn)實(shí)通常被認(rèn)為是計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的仿真環(huán)境，其中用戶具有表觀物理存在。虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)可以以3d形式產(chǎn)生，并使用頭戴式顯示器(head-mounted?display,hmd)，例如眼鏡或其他可穿戴顯示設(shè)備觀看，此等其他可穿戴顯示設(shè)備具有近眼顯示面板作為透鏡來顯示替代實(shí)際環(huán)境的虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境。
2、然而，擴(kuò)增實(shí)境使得能夠?qū)崿F(xiàn)如此的體驗(yàn)，在該體驗(yàn)中用戶仍然可以通過眼鏡或其他hmd設(shè)備的顯示透鏡看到周圍的環(huán)境，亦可以看到被產(chǎn)生以顯示并作為環(huán)境的一部分出現(xiàn)的虛擬對(duì)象的圖像。擴(kuò)增實(shí)境可包括任何類型的輸入，諸如音頻及觸覺輸入，以及加強(qiáng)或擴(kuò)增用戶體驗(yàn)的環(huán)境的虛擬圖像、圖形及視頻。作為一種新興技術(shù)，擴(kuò)增實(shí)境面臨許多挑戰(zhàn)及設(shè)計(jì)約束。
3、一種此類挑戰(zhàn)是顯示重迭在周圍環(huán)境上的虛擬圖像。波導(dǎo)組合件用于幫助重迭圖像。產(chǎn)生的光被輸入耦合到波導(dǎo)組合件中，通過擴(kuò)增波導(dǎo)組合件傳播，從擴(kuò)增波導(dǎo)組合件輸出耦合，并重迭在周圍環(huán)境上。使用表面浮雕光柵將光耦合進(jìn)和耦合出擴(kuò)增波導(dǎo)組合件。因此，本領(lǐng)域需要的是波導(dǎo)組合件。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、在一個(gè)實(shí)施方式中，提供了一種波導(dǎo)。該波導(dǎo)包括：波導(dǎo)基板，該波導(dǎo)基板具有基板折射率(ri)nsub；板狀波導(dǎo)層，該板狀波導(dǎo)層設(shè)置在該波導(dǎo)基板上方，該板狀波導(dǎo)層具有板狀ri?nswg和板狀深度dswg，該板狀深度dswg從該板狀波導(dǎo)層的下表面至上表面；至少一個(gè)光柵，該至少一個(gè)光柵由多個(gè)光柵結(jié)構(gòu)限定，該等光柵結(jié)構(gòu)設(shè)置在該板狀波導(dǎo)層中、上或上方；以及頂板，該頂板在該等光柵結(jié)構(gòu)之間和上方，該頂板具有頂板rin頂板和與該板狀波導(dǎo)層的界面。該板狀ri?nswg大于該基板ri?nsub且該板狀ri?nswg大于該頂板rin頂板。
2、在一個(gè)實(shí)施方式中，提供了一種波導(dǎo)。該波導(dǎo)包括：波導(dǎo)基板，該波導(dǎo)基板具有基板折射率(ri)nsub；板狀波導(dǎo)層，該板狀波導(dǎo)層設(shè)置在該波導(dǎo)基板上方，該板狀波導(dǎo)層具有板狀ri?nswg和板狀深度dswg，該板狀深度dswg從該板狀波導(dǎo)層的下表面至上表面；至少一個(gè)光柵，該至少一個(gè)光柵由多個(gè)光柵結(jié)構(gòu)限定，該等光柵結(jié)構(gòu)設(shè)置在該板狀波導(dǎo)層中、上或上方；頂板，該頂板在該等光柵結(jié)構(gòu)之間和上方，該頂板具有頂板rin頂板和與該板狀波導(dǎo)層的界面。該板狀ri?nswg大于該基板ri?nsub且該板狀ri?nswg大于該頂板rin頂板，并且該板狀深度dswg為：當(dāng)在620nm處的該板狀ri?nswg為2.1時(shí)，為75nm至110nm；當(dāng)在620nm處的該板狀rinswg為2.2時(shí)，為55nm至100nm；當(dāng)在620nm處的該板狀ri?nswg為2.3時(shí)，為35nm至85nm；當(dāng)在620nm處的該板狀ri?nswg為2.4時(shí)，為30nm至70nm；當(dāng)在620nm處的該板狀ri?nswg為2.5時(shí)，為25nm至60nm；并且當(dāng)在620nm處的該板狀ri?nswg為2.6時(shí)，為15nm至50nm。
3、在一個(gè)實(shí)施方式中，提供了一種波導(dǎo)。該波導(dǎo)包括：波導(dǎo)基板，該波導(dǎo)基板具有基板折射率(ri)nsub；板狀波導(dǎo)層，該板狀波導(dǎo)層設(shè)置在該波導(dǎo)基板上方，該板狀波導(dǎo)層具有板狀ri?nswg和板狀深度dswg；折疊光柵，該折疊光柵由設(shè)置在該板狀波導(dǎo)層中的光柵結(jié)構(gòu)限定，該板狀深度dswg為在該等光柵結(jié)構(gòu)之間從該板狀波導(dǎo)層的下表面至上表面；以及頂板，在該等光柵結(jié)構(gòu)之間和上方，該頂板具有頂板rin頂板和與該板狀波導(dǎo)層的界面，其中該板狀ri?nswg大于該基板ri?nsub且該板狀ri?nswg大于該頂板rin頂板。
1.一種波導(dǎo)，所述波導(dǎo)包括：
2.如權(quán)利要求1所述的波導(dǎo)，其中所述板狀波導(dǎo)層設(shè)置在所述波導(dǎo)基板上。
3.如權(quán)利要求1所述的波導(dǎo)，其中所述光柵結(jié)構(gòu)包含與所述板狀波導(dǎo)層的板狀波導(dǎo)不同的光柵材料。
4.如權(quán)利要求1所述的波導(dǎo)，其中所述光柵是輸入耦合器、折疊光柵、或輸出耦合器。
5.如權(quán)利要求1所述的波導(dǎo)，其中所述板狀深度dswg是在設(shè)置于所述板狀波導(dǎo)層中的光柵結(jié)構(gòu)之間從所述板狀波導(dǎo)層的所述下表面至所述上表面。
6.如權(quán)利要求1所述的波導(dǎo)，其中所述波導(dǎo)基板包含玻璃、硅(si)、二氧化硅(sio2)、鍺(ge)、硅鍺(sige)、磷化銦(inp)、砷化鎵(gaas)、氮化鎵(gan)、熔融硅石、石英、藍(lán)寶石(al2o3)、碳化硅(sic)、鈮酸鋰(linbo3)、氧化銦錫(ito)或其組合。
7.如權(quán)利要求1所述的波導(dǎo)，其中所述板狀波導(dǎo)層包含以下中的一或多者：含碳氧化硅(sioc)、二氧化鈦(tio2)、二氧化硅(sio2)，氧化釩(iv)(vox)、氧化鋁(al2o3)、鋁摻雜的氧化鋅(azo)、氧化銦錫(ito)、二氧化錫(sno2)、氧化鋅(zno)、五氧化二鉭(ta2o5)、氮化硅(si3n4)、二氧化鋯(zro2)、氧化鈮(nb2o5)、錫酸鎘(cd2sno4)、氧化鈦硅(tisiox)或碳氮化硅(sicn)的材料。
8.如權(quán)利要求1所述的波導(dǎo)，其中在620nm處的所述基板ri?nsub為1.8至2.10。
9.如權(quán)利要求1所述的波導(dǎo)，其中在620nm處的所述基板ri?nsub大于2.77。
10.如權(quán)利要求1所述的波導(dǎo)，其中在620nm處的所述板狀ri?nswg為1.8至2.6。
11.如權(quán)利要求1所述的波導(dǎo)，其中所述板狀深度dswg：
12.如權(quán)利要求1所述的波導(dǎo)，其中所述波導(dǎo)的藍(lán)色通道光的繞射效率與紅色通道光的繞射效率的繞射效率比為1.1:1.0。
13.如權(quán)利要求1所述的波導(dǎo)，其中所述光柵結(jié)構(gòu)是閃耀光柵結(jié)構(gòu)。
14.如權(quán)利要求1所述的波導(dǎo)，其中所述光柵結(jié)構(gòu)具有彼此平行且相對(duì)于所述波導(dǎo)基板成角度的側(cè)壁。
15.如權(quán)利要求1所述的波導(dǎo)，其中所述光柵結(jié)構(gòu)具有二維周期性。
16.如權(quán)利要求1所述的波導(dǎo)，其中所述頂板是涂層。
17.如權(quán)利要求1所述的波導(dǎo)，其中所述波導(dǎo)具有2nswgk0cos(θ)d+φsub+φgrating＝2πm的諧振條件
18.如權(quán)利要求17所述的波導(dǎo)，其中諧振峰之間的板狀深度dswg的變化δd是通過求解下式確定的：
19.一種波導(dǎo)，所述波導(dǎo)包括：
20.一種波導(dǎo)，所述波導(dǎo)包括：