[发明专利]光学传输系统及其制备方法、显示装置

说明书

本公开提供了一种光学传输系统及其制备方法、显示装置，光学传输系统用于传输入射光线，入射光线包括图像光线和零级光线，光学传输系统包括：光波导、设置在光波导表面的耦入光栅和耦出光栅；其中，耦入光栅用于将入射光线耦入光波导中，并对入射光线进行会聚；光波导用于使耦入其中的入射光线产生全反射；耦出光栅，包括衍射区域和隔离区域，衍射区域用于将光波导内的图像光线耦出光波导，隔离区域用于使光波导内的零级光线继续发生全反射，以使零级光线以光学传输系统的视场角以外的角度射出光学传输系统。本公开可以实现消零级的图像再现，与相关技术相比，显示效果更好，大大降低了系统的体积和重量，更加轻便化，适用于头戴式显示。

技术领域

本公开涉及光学技术领域，特别是涉及一种光学传输系统及其制备方法、显示装置。

背景技术

伴随计算机性能的提升和光电器件的发展，空间光调制器(Spatial LightModulator,SLM)可以对光波的振幅、相位、频率等进行调制，被广泛应用于光学测量、模式识别、条纹投影、全息以及动态显示中，基于SLM的计算全息显示优点日益突出。

在计算全息显示中，SLM上加载数字透镜不仅简化了再现系统，而且能够控制再现位置。然而，数字透镜产生的零级光斑和再现像的叠加会严重影响再现像的质量。

发明内容

本公开提供一种光学传输系统及其制备方法、显示装置，以消除零级光。

本公开提供了一种光学传输系统，用于传输入射光线，所述入射光线包括图像光线和零级光线，所述光学传输系统包括：光波导、设置在所述光波导表面的耦入光栅和耦出光栅；

其中，所述耦入光栅用于将所述入射光线耦入所述光波导中，并对所述入射光线进行会聚；

所述光波导用于使耦入其中的入射光线产生全反射；

所述耦出光栅，包括衍射区域和隔离区域，所述衍射区域用于将所述光波导内的图像光线耦出所述光波导，所述隔离区域用于使所述光波导内的零级光线继续发生全反射，以使所述零级光线以所述光学传输系统的视场角以外的角度射出所述光学传输系统。

在一种可选的实现方式中，所述零级光线垂直于所述光波导的表面入射至所述光学传输系统。

在一种可选的实现方式中，所述零级光线入射至所述耦出光栅所在的平面时形成零级光斑，所述隔离区域覆盖所述零级光斑。

在一种可选的实现方式中，所述图像光线为3D图像光线，所述耦入光栅和所述耦出光栅均为体全息光栅。

在一种可选的实现方式中，若所述耦入光栅为反射式光栅，则所述耦入光栅位于所述光波导背离所述入射光线入射的一侧；

若所述耦入光栅为透射式光栅，则所述耦入光栅位于所述光波导靠近所述入射光线入射的一侧。

在一种可选的实现方式中，若所述耦出光栅为反射式光栅，则所述耦出光栅位于所述光波导背离所述入射光线入射的一侧；

若所述耦出光栅为透射式光栅，则所述耦出光栅位于所述光波导靠近所述入射光线入射的一侧。

在一种可选的实现方式中，所述图像光线经过所述耦入光栅和所述耦出光栅发生衍射的衍射级次相同。

在一种可选的实现方式中，所述耦入光栅和所述耦出光栅的光栅周期相同。

在一种可选的实现方式中，所述入射光线入射至所述耦入光栅所在的平面时形成交叠区域，所述耦入光栅覆盖所述交叠区域。

本公开提供了一种显示装置，包括：空间光调节器以及如任一项所述的光学传输系统；

其中，所述空间光调节器用于向所述光学传输系统发射所述图像光线和所述零级光线。