[发明专利]一种衍射光波导及其制备方法

权利要求书

1.一种衍射光波导，其特征在于，包括：基层(11)，在所述基层(11)的至少一侧设置的低折射率层(12)和设置在所述低折射率层(12)上的高折射率层(13)；

所述低折射率层(12)设置有低折射率的第一光栅结构(121)，所述高折射率层(13)设置有高折射率的第二光栅结构(131)；

所述第一光栅结构(121)与所述第二光栅结构(131)互补的紧密嵌合设置；

所述基层(11)的折射率与所述低折射率层(12)的折射率相同。

2.根据权利要求1所述的衍射光波导，其特征在于，所述低折射率层(12)的折射率为n1，所述高折射率层(13)的折射率为n2，其满足：n2-n1≥0.3。

3.根据权利要求2所述的衍射光波导，其特征在于，所述高折射率层(13)用于传导光线，以及所述第二光栅结构(131)用于光线在所述衍射光波导上的耦入和耦出。

4.根据权利要求3所述的衍射光波导，其特征在于，所述基层(11)为塑料薄膜层；

所述低折射率层(12)为低折射率胶水层；

所述高折射率层(13)为高折射率胶水层。

5.根据权利要求4所述的衍射光波导，其特征在于，所述基层(11)的材料为光学级透明塑料薄膜；

所述低折射率层(12)的材料为紫外光线照射固化型或者加热固化型的光学级透明胶水；

所述高折射率层(13)的材料为紫外光线照射固化型或者加热固化型的光学级透明胶水。

6.根据权利要求4所述的衍射光波导，其特征在于，所述低折射率层(12)采用压印成型；

所述高折射率层(13)采用压印或注塑成型。

7.根据权利要求1至6任一项所述的衍射光波导，其特征在于，所述第一光栅结构(121)包括多个呈条状体或柱状体的光栅单元(1211)；

多个所述光栅单元(1211)呈均匀或渐变排布。

8.根据权利要求7所述的衍射光波导，其特征在于，所述光栅单元(1211)呈条状体，且沿所述低折射率层(12)厚度方向，其底部线宽为5至1000nm，高度为5至1000nm，相邻所述光栅单元(1211)之间的底部线距为5nm至1000nm。

9.根据权利要求8所述的衍射光波导，其特征在于，所述光栅单元(1211)的截面形状为三角形、平行四边形或矩形；

若所述光栅单元(1211)的截面为三角形或平行四边形，则所述光栅单元(1211)的第一侧壁与水平方向的夹角为5°至90°，与所述第一侧壁相对的第二侧壁与水平方向的夹角为5°至90°。

10.根据权利要求7所述的衍射光波导，其特征在于，所述光栅单元(1211)呈柱状体，其截面面积为25nm²至10⁶nm²，高度为5nm至1000nm。

11.根据权利要求10所述的衍射光波导，其特征在于，所述光栅单元(1211)的截面形状为几何多边形、圆形或椭圆形。

12.一种用于权利要求1至11任一项所述的衍射光波导的制备方法，包括以下步骤：

S1.采用具有与所述第一光栅结构(121)互补结构的母版在所述基层(11)的一侧压印具有所述第一光栅结构(121)的所述低折射率层(12)；

S2.采用无结构的镜面母版在所述低折射率层(12)上压印或注塑所述高折射率层(13)，基于所述第一光栅结构(121)所述高折射率层(13)上互补的形成与所述第一光栅结构(121)紧密嵌合的所述第二光栅结构(131)。

13.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，若所述基层(11)相对的两侧均具有所述低折射率层(12)和所述高折射率层(13)，则在所述基层(11)的另一侧重复步骤S1至S2。