[发明专利]具有衍射光栅的光学器件

权利要求书

1.一种光学器件，其包括：

透明基板；

基板上或者基板内的输出耦合光栅，

输入耦合光栅，其适于把来自基板外部的光衍射到所述基板中并且进一步朝向所述输出耦合光栅衍射，从而使得光通过全内反射在光导基板中传播，其中

所述输出耦合光栅适于衍射从所述输出耦合光栅位于其表面上的基板导向到所述输出耦合光栅的光，并且包括第一透明光栅层以及第二透明光栅层，所述第一透明光栅层包括具有不同折射率的周期性地交替的区块，所述第二透明光栅层位于包括具有不同折射率的周期性地交替的区块的第一光栅层上，且其中第一光栅层的具有较高折射率的区块与第二光栅层的具有较低折射率的区块至少部分地对准并且反之亦然，且所述第二光栅层适于减少衍射到非零透射级的光的数量。

2.根据权利要求1的光学器件，其特征在于，第一和第二光栅层的周期、层厚度和折射率适于在450-650nm的波长范围上使得透射级的衍射效率低于反射级的衍射效率。

3.根据权利要求1的光学器件，其特征在于，第一和第二光栅层的周期、层厚度和折射率适于在450-650nm的波长范围上使得第一透射级的衍射效率低于第一反射级的衍射效率。

4.根据权利要求1或2的光学器件，其特征在于，在450-650nm的波长范围上，第一透射级的衍射效率不超过0.4%，并且第一反射级的衍射效率是至少3%。

5.根据权利要求1或2的光学器件，其特征在于，第一和第二光栅层具有相同的光栅周期，并且分别包括在单一光栅周期的情况下具有不同折射率的两种类型的区块。

6.根据权利要求1或2的光学器件，其特征在于，第一和第二光栅层的厚度相等。

7.根据权利要求1或2的光学器件，其特征在于，第一和第二光栅层在他们的材料属性方面不完全相同并且具有不同的厚度。

8.根据权利要求1或2的光学器件，其特征在于，第二光栅层的至少一个折射率与第一光栅层中相同。

9.根据权利要求8的光学器件，其特征在于，第二光栅层的全部两个折射率与第一光栅层中相同。

10.根据权利要求1或2的光学器件，其特征在于，第一和第二光栅层在相同的一个或多个方向上是周期性的。

11.根据权利要求1或2的光学器件，其特征在于，第一光栅层的具有较高折射率的区块与第二光栅层的具有较低折射率的区块完全对准，并且反之亦然。

12.根据权利要求1或2的光学器件，其特征在于，第二光栅层具有与第一光栅层类似的内部结构，但是在光栅的周期性方向上侧向偏移半个光栅周期。

13.根据权利要求1或2的光学器件，其特征在于，第一和第二光栅层通过均匀电介质层分开。

14.根据权利要求1或2的光学器件，其特征在于，所述光栅层包含金属或者导电氧化物。

15.根据权利要求14的光学器件，其特征在于，所述金属是银、金和铝中的一种，并且所述导电氧化物是氧化铟锡。

16.根据权利要求1或2的光学器件，其特征在于，第一和/或第二光栅层中的至少一些区块包括与基板相同的材料或者与基板具有相同的折射率的材料。

17.根据权利要求1或2的光学器件，其特征在于，所述光栅被提供在基板的表面上，并且在光栅的另一侧包括涂覆层，其中第一和/或第二光栅层中的至少一些区块包括与所述涂覆层相同的材料。