[发明专利]用于光束重定向的衍射光栅

权利要求书

1.一种衍射光栅，包括：

具有光学介电常数的第一空间变化的第一光栅结构，其中所述第一空间变化具有第一光栅间距和依赖于波长的第一振幅，使得在第一波长处，所述第一振幅高于第一阈值，且在第二波长处，所述第一振幅低于第二阈值，其中所述第二阈值低于所述第一阈值；和

具有光学介电常数的第二空间变化的第二光栅结构，其中所述第二空间变化具有第二光栅间距和依赖于波长的第二振幅，使得在所述第一波长处，所述第二振幅低于所述第二阈值，且在所述第二波长处，所述第二振幅高于所述第一阈值；

其中所述第一光栅间距与所述第二光栅间距的比率等于所述第一波长与所述第二波长的比率，使得在操作中，照射在所述衍射光栅上的光束的所述第一波长处和所述第二波长处的分量以基本相同的衍射角被衍射。

2.根据权利要求1所述的衍射光栅，其中所述第一光栅结构的光学介电常数包括具有依赖于波长的第一折射率对比度的空间变化的折射率，并且其中所述第二光栅结构的光学介电常数包括具有依赖于波长的第二折射率对比度的空间变化的折射率；

其中在所述第一波长处，所述第一折射率对比度高于所述第一阈值，且在所述第二波长处，所述第一折射率对比度低于所述第二阈值；并且

其中在所述第一波长处，所述第二折射率对比度低于所述第二阈值，且在所述第二波长处，所述第二折射率对比度高于所述第一阈值。

3.根据权利要求2所述的衍射光栅，其中在所述第二波长处，所述第一折射率对比度基本为零，并且其中在所述第一波长处，所述第二折射率对比度基本为零。

4.根据权利要求1或权利要求2所述的衍射光栅，其中所述第二阈值低于所述第一阈值的10％。

5.根据权利要求1至权利要求3中任一项所述的衍射光栅，还包括具有光学介电常数的第三空间变化的第三光栅结构，其中所述第三空间变化具有第三光栅间距和依赖于波长的第三振幅，使得在所述第一波长和所述第二波长处，所述第三振幅低于所述第二阈值，且在第三波长处，所述第三振幅高于所述第一阈值，其中在所述第三波长处，所述第一振幅和所述第二振幅都低于所述第二阈值，并且其中所述第一波长、所述第二波长和所述第三波长中的每一个对应于电子显示器的颜色通道。

6.根据权利要求5所述的衍射光栅，其中所述第一光栅间距与所述第一波长的比率、所述第二光栅间距与所述第二波长的比率和所述第三光栅间距与所述第三波长的比率彼此相等，使得在操作中，由所述电子显示器发射并照射到所述衍射光栅上的光束的所述第一波长处、所述第二波长处和所述第三波长处的分量以基本相同的衍射角被衍射。

7.根据权利要求1、2、3、6中任一项所述的衍射光栅，其中所述第一光栅结构和所述第二光栅结构彼此相邻设置。

8.根据权利要求1至权利要求3中任一项所述的衍射光栅，其中所述第一光栅结构包括处于第一空间变化的纳米粒子密度的多个第一纳米粒子，所述第一纳米粒子在所述第一波长处具有表面等离子体共振；并且其中所述第二光栅结构包括处于第二空间变化的纳米粒子密度的多个第二纳米粒子，所述第二纳米粒子在所述第二波长处具有表面等离子体共振。

9.根据权利要求8所述的衍射光栅，其中以下项中的至少一项成立：

所述第一纳米粒子包括第一直径的金属球体，且所述第二纳米粒子包括第二直径的金属球体；

所述第一纳米粒子包括第一直径的金属半导体核壳，且所述第二纳米粒子包括第二直径的金属半导体核壳；或者

所述第一纳米粒子包括第一直径的金属电介质核壳，且所述第二纳米粒子包括第二直径的金属电介质核壳。

10.根据权利要求8所述的衍射光栅，还包括第三光栅结构，所述第三光栅结构包括处于第三空间变化的纳米粒子密度的多个第三纳米粒子，所述第三空间变化具有第三光栅间距，所述第三纳米粒子在第三波长处具有表面等离子体共振，其中所述第一波长、所述第二波长和所述第三波长中的每一个对应于电子显示器的颜色通道。