[发明专利]可用于增强现实眼镜的多层结构光栅

权利要求书

1.一种可用于增强现实眼镜的多层结构光栅，其特征在于，该多层结构光栅由不同折射率材料的光栅直接叠加而成，每层光栅折射率由靠近基底层至靠近空气层依次降低。

2.根据权利要求1所述的一种可用于增强现实眼镜的多层结构光栅，其特征在于，每层光栅折射率取值范围均在1.4～1.9之间；该多层结构光栅印在基底层上，即平面光波导上，用于光的耦合，耦合进平面光波导的光需在平面光波导内传输，需要满足全反射条件，为保证入射光在平面光波导的衍射角度大于反射临界角，每层光栅周期均在500nm以内。

3.根据权利要求1所述的一种可用于增强现实眼镜的多层结构光栅，其特征在于，每层光栅的形状类型选自矩形光栅、三角形光栅、梯形光栅、正弦光栅等易生产加工的光栅。

4.根据权利要求1所述的一种可用于增强现实眼镜的多层结构光栅，其特征在于，所有光栅的形状类型相同且周期相同，以便于生产加工。

5.根据权利要求4所述的一种可用于增强现实眼镜的多层结构光栅，其特征在于，该多层结构光栅包括双层矩形光栅，均采用光学高聚物材料；上下两层光栅的周期均为450nm；上层矩形光栅折射率记为n1，齿高230nm，占空比39.66％；中间层折射率记为n2，厚度2.50μm；下层矩形光栅折射率记为n3，齿高1.00μm，占空比70.40％，其左侧壁相对于上层矩形光栅左侧壁向左偏移10nm；基底层折射率记为n4；其中n4＝n3，n1＝n2，且n3＞n2。

6.根据权利要求5所述的一种可用于增强现实眼镜的多层结构光栅，其特征在于，当入射光波长λ＝532nm时，n1＝1.55，n2＝1.55，n3＝1.72，n4＝1.72。

7.根据权利要求4所述的一种可用于增强现实眼镜的多层结构光栅，其特征在于，所述多层结构光栅包括双层三角形光栅，均采用光学高聚物材料；上下两层光栅的周期均为450nm；上层三角形光栅折射率记为n1，齿高1μm，底边200nm，左底角36.90°；中间层折射率记为n2，厚度1.77μm；下层三角形光栅折射率记为n3＝1.72，齿高1.00μm，底边200nm，左底角53.40°，其左底角顶点相对于上层三角形光栅左底角顶点向左偏移了20nm；基底层折射率记为n4；其中n4＝n3，n1＝n2，且n3＞n2。

8.根据权利要求7所述的一种可用于增强现实眼镜的多层结构光栅，其特征在于，当入射光波长λ＝532nm时，n1＝1.55，n2＝1.55，n3＝1.72，n4＝1.72。

9.根据权利要求5所述的一种可用于增强现实眼镜的多层结构光栅，其特征在于，所述多层结构光栅包括三层矩形光栅，均采用光学高聚物材料；上中下三层光栅的周期均为450nm；上层矩形光栅折射率记为n1，齿高230nm，占空比40.25％；第一中间层折射率记为n2，厚度2.54μm；中层矩形光栅折射率记为n3，齿高1.00μm，占空比23.85％，其左侧壁相对于上层矩形光栅左侧壁向左偏移20nm；第二中间层折射率记为n4，厚度2.02μm；下层矩形光栅折射率记为n5，齿高1.00μm，占空比23.64％，其左侧壁相对于中层矩形光栅左侧壁向左偏移20nm；基底层折射率记为n6；其中n6＝n5，n4＝n3，n1＝n2，且n5＞n3＞n2。

10.根据权利要求9所述的一种可用于增强现实眼镜的多层结构光栅，其特征在于，当入射光波长λ＝532nm时，n1＝1.55，n2＝1.55，n3＝1.64，n4＝1.64，n5＝1.72，n6＝1.72。