[发明专利]包括体布拉格光栅的波导

权利要求书

1.一种用于传送图像光的波导，所述波导包括：

第一输入端口，其用于接收在第一波长段中承载图像的图像光的第一光束；

相对的第一外部光学表面和第二外部光学表面，其用于在所述第一外部光学表面和所述第二外部光学表面之间传播所述第一光束；和

第一衍射光栅和第二衍射光栅，其在所述波导中设置在所述第一外部光学表面和第二外部光学表面之间，并且相对于彼此横向偏移；

其中，所述第一衍射光栅包括多个体布拉格光栅，该多个体布拉格光栅被配置为沿着第一轴扩展所述第一光束，并且将所述第一光束重定向到所述第二衍射光栅；并且

其中，所述第二衍射光栅包括多个体布拉格光栅，该多个体布拉格光栅被配置为从所述第一衍射光栅接收所述第一光束并在沿着第二轴的不同位置处向外耦合所述第一光束的所述第一波长段的不同部分，从而沿着所述第二轴扩展所述第一光束以供用户观察所述图像；

其中，所述第一衍射光栅和所述第二衍射光栅在所述第一外部光学表面上的投影是不重叠的。

2.根据权利要求1所述的波导，其中，所述第一衍射光栅包括300个到1000个之间的体布拉格光栅，并且其中，所述第二衍射光栅包括10个到200个之间的体布拉格光栅。

3.根据权利要求1至权利要求2中任一项所述的波导，其中，所述第一波长段对应于所述图像的颜色通道。

4.根据权利要求1至权利要求3中任一项所述的波导，还包括：

第二输入端口，其用于接收在第二波长段中承载所述图像的图像光的第二光束；

第三衍射光栅，其在所述波导中设置在所述第一外部光学表面和所述第二外部光学表面之间，并相对于所述第一衍射光栅和所述第二衍射光栅横向偏移；

其中，所述第三衍射光栅包括被配置为沿着所述第一轴扩展所述第二光束并朝着所述第二衍射光栅重定向所述第二光束的多个体布拉格光栅；并且

其中，所述第二衍射光栅的体布拉格光栅被配置为从所述第三衍射光栅接收所述第二光束，并且在沿着所述第二轴的不同位置处向外耦合所述第二光束的所述第二波长段的不同部分，从而沿着所述第二轴扩展所述第二光束以供用户观察所述图像。

5.根据权利要求4所述的波导，还包括：

第三输入端口，其用于接收在第三波长段中承载所述图像的图像光的第三光束；

第四衍射光栅，其在所述波导中设置在所述第一外部光学表面和所述第二外部光学表面之间，并相对于所述第一衍射光栅到所述第三衍射光栅横向偏移；

其中，所述第四衍射光栅包括被配置为沿着所述第一轴扩展所述第三光束并朝着所述第二衍射光栅重定向所述第三光束的多个体布拉格光栅；并且

其中，所述第二衍射光栅的体布拉格光栅被配置为从所述第四衍射光栅接收所述第三光束，并且在沿着所述第二轴的不同位置处向外耦合所述第三光束的所述第三波长段的不同部分，从而沿着所述第二轴扩展所述第三光束以供用户观察所述图像。

6.根据权利要求5所述的波导，其中，所述第一输入端口、所述第二输入端口和所述第三输入端口沿着所述第二轴相对于彼此偏移。

7.根据权利要求5所述的波导，其中，所述第一波长段、所述第二波长段和所述第三波长段分别对应于所述图像的第一颜色通道、第二颜色通道和第三颜色通道。

8.根据权利要求1至权利要求7中任一项所述的波导，其中，所述第一衍射光栅的体布拉格光栅和所述第二衍射光栅的体布拉格光栅设置在与所述第一外部光学表面和所述第二外部光学表面间隔开的同一层中。

9.根据权利要求1至权利要求8中任一项所述的波导，其中，所述第一衍射光栅的体布拉格光栅具有沿着所述第一轴空间变化的光栅周期。

10.根据权利要求9所述的波导，其中，所述第一衍射光栅的体布拉格光栅的光栅周期在100nm至500nm的范围内变化。