[发明专利]波导光栅设备

权利要求书

1.一种光学波导，包括：第一TIR表面和第二TIR表面，且包含光栅，其中，具有沿第一传播方向的第一角度范围的输入TIR光经历至少两次衍射，其中，来自所述第一角度范围的每条光线及其对应的衍射光线位于所述光栅的衍射锥，其中，每次衍射提供沿第二传播方向的唯一的TIR角度范围，所述至少两次衍射包括从所述第一TIR表面反射的TIR光线的第一衍射以及从所述第二TIR表面反射的TIR光线的第二衍射，每个所述唯一的TIR角度范围提供唯一的衍射效率相对的角度特性。

2.根据权利要求1所述的光学波导，其中，来自所述第一角度范围的每条光线及其对应的衍射光线分别相对所述光栅的k-矢量偏离一角度，所述角度比衍射效率为峰值衍射效率的50％时的角度小。

3.根据权利要求1所述的光学波导，其中，所述衍射效率相对的角度特性不重叠。

4.根据权利要求1所述的光学波导，其中，所述衍射效率相对的角度特性重叠。

5.根据权利要求1所述的光学波导，其中，所述两次衍射产生的衍射光线矢量的角度分离等于衍射锥角。

6.根据权利要求1所述的光学波导，其中，所述光栅是提供许多次衍射的漏栅，其中，仅两次衍射的特征在于所述衍射锥上的唯一一对入射和衍射光线矢量。

7.根据权利要求1所述的光学波导，其中，所述光栅是布拉格光栅或SBG，且所述光栅被记录在HPDLC光栅、均匀调制光栅或反向模式HPDLC光栅中的一个中。

8.根据权利要求1所述的光学波导，其中，所述衍射光具有通过对齐所述光栅的平均相对介电张量产生的偏振态，所述偏振态是线性、椭圆或随机偏振中的一个。

9.根据权利要求1所述的光学波导，其中，未衍射光具有通过对齐所述光栅的平均相对介电张量产生的偏振态，所述偏振态是线性、椭圆或随机偏振中的一个。

10.根据权利要求1所述的光学波导，其中，所述光栅是复用光栅组中的一个。

11.根据权利要求1所述的光学波导，其中，所述光栅具有空间可变的厚度。

12.根据权利要求1所述的光学波导，其中，所述光栅具有空间可变的衍射效率。

13.根据权利要求1所述的光学波导，其中，所述光栅具有空间可变的k-矢量方向。

14.根据权利要求1所述的光学波导，其中，所述光栅包括选择性可切换元件阵列。

15.根据权利要求1所述的光学波导，其中，所述衍射光穿过所述波导的TIR表面发送。

16.根据权利要求1所述的光学波导，进一步包括波导输入耦合器以及波导输出耦合器中的至少一个，所述波导输入耦合器用于将光输入通过所述波导的表面并将其指向所述第一传播路径上，所述波导输出耦合器用于将所述衍射光输出通过所述波导的表面，其中，所述输入耦合器和输出耦合器中的每个是光栅或棱镜中的一个。

17.根据权利要求16所述的光学波导，其中，所述波导输入耦合器和所述波导输出耦合器中的至少一个是配置为使得所述波导中满足光栅互易的光栅。

18.根据权利要求1所述的光学波导，其中，所述输入光利用时变角度分布信息分量来调制。