[实用新型]一种全息光学器件加工系统

说明书

本实用新型公开一种全息光学器件加工系统，包括：计算机控制器、光路系统、运动平台以及待加工的光学基片，所述计算机控制器分别与所述光路系统和所述运动平台电连接，所述光学基片固定于所述运动平台；所述光路系统用于产生光信号并将所述光信号传输至所述运动平台上的所述光学基片，以实现所述光学基片的曝光；所述计算机控制器用于分别向所述光路系统和所述运动平台发送光控制信号和运动控制信号；所述运动平台根据所述运动控制信号控制自身运动以改变所述光信号在所述光学基片上的曝光位置，所述光路系统根据所述光控制信号控制传输至所述光学基片上的光信号的曝光量和曝光时间，以制备不同区域光学性能可变的全息光学器件。

技术领域

本实用新型涉及增强现实技术领域，尤其涉及一种用于增强现实的全息光学器件加工系统。

背景技术

基于增强现实技术(Augmented Reality)的智能眼镜作为可穿戴智能设备，近年来备受关注。AR眼镜通过显示与真实世界匹配的虚拟信息，来增强用户对世界的感知。而其中，AR镜片作为光学显示元件是关键的技术点。光栅与光波导的组合结构是受推崇的AR镜片光学显示方案。

目前适于批量复制生产的光栅波导结构为表面浮雕光栅与玻璃光波导的组合结构，Akonia，Dispelix，waveoptics，微软等公司和研究机构在开发此方案。传统方案的结构如图1所示，可成像AR镜片包括耦入光栅a、耦出光栅c及衬底光波导b三部分，耦出和耦入光栅的光栅周期常数一样。此光学显示方案的原理：窄带图像源光线经准直透镜后变成平行光到达耦入光栅a，由耦入光栅a的衍射效应使平行光改变传输方向，因衍射光束满足全反射条件，光线沿着光栅的衬底，即衬底光波导b传输，当平行光传输到耦出光栅c时，耦出光栅c对分散的光线重新组合，使其按照耦合输入的方向重新输出到衬底光波导b外。

因光栅的衍射光学特性及光能量在波导传输过程中的耗散，光栅波导结构在AR镜片等显示应用中，图像显示亮度的均匀性方面存在较大挑战。为了提高显示显示均匀性，一般采用分区域加工不同衍射特性的光栅阵列的方法，调节图像显示均匀性。常见方案为制备具有不同结构参数的光栅。如微软的HoloLens，Magic leap one等设备。采用微纳加工技术，分区域制备不同光学特性的光栅方案可使用区域变化的掩膜版曝光的工艺，得到不同光学性能的光栅，如采用紫外曝光，或激光干涉曝光的方式，对分区域曝光加工，一般要求定制掩膜版，周期长，制备成本高。

因此，现有技术存在不足，需要改进。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种全息光学器件加工系统。

本实用新型的技术方案如下：一种全息光学器件加工系统，其特征在于，包括：计算机控制器、光路系统、运动平台以及待加工的光学基片，所述计算机控制器分别与所述光路系统和所述运动平台电连接，所述光学基片固定于所述运动平台；

所述光路系统用于产生光信号并将所述光信号传输至所述运动平台上的所述光学基片，以实现所述光学基片的曝光；所述计算机控制器用于分别向所述光路系统和所述运动平台发送光控制信号和运动信号；所述运动平台根据所述运动信号控制自身运动以改变所述光信号在所述光学基片上的曝光位置，所述光路系统根据所述光控制信号控制传输至所述光学基片上的光信号的曝光量和曝光时间，以制备不同区域光学性能可变的全息光学器件。

进一步地，所述光信号包括物光和参考光；所述光路系统包括：依次设置的激光器、第一分光器件、物光光路模块和参考光光路模块；所述激光器产生的激光经所述分光器件分光之后，得到两束光；所述两束光中的其中一束经所述物光光路模块形成物光并传输至所述光学基片，所述两束光中的另外一束经所述参考光光路模块形成参考光并传输至所述光学基片。

进一步地，所述物光垂直入射所述光学基片的一侧面，所述参考光以一定倾角入射所述光学基片的另一侧面，所述物光和所述参考光在所述光学基片处发生干涉，以形成所述全息光学器件。