[发明专利]光波导及其制作参数确定方法、转折光栅及其制作方法

权利要求书

1.一种光波导的制作参数的确定方法，所述光波导包括转折光栅和波导基底，其特征在于，所述转折光栅倾斜设于所述波导基底内，所述转折光栅用于接收沿第一方向全反射传播的目标光束并使所述目标光束的全反射传播方向变为第二方向，所述转折光栅为反射式体全息光栅，采用曝光光束对感光材料进行干涉曝光制得所述转折光栅，所述曝光光束包括能发生干涉的第一光束和第二光束；所述制作参数包括所述转折光栅的法线与所述波导基底的主表面之间的第一夹角、所述转折光栅的法线在所述主表面上的投影与所述第一方向之间的第二夹角、所述第一光束传播至所述感光材料的第一折射角、所述第二光束传播至所述感光材料的第二折射角；

所述确定方法包括：

获取所述目标光束沿所述第一方向全反射传播的第一反射角、所述目标光束沿所述第二方向全反射传播的第二反射角；

根据所述第一反射角和所述第二反射角，得到所述第一折射角与所述第一夹角、所述第二夹角之间的第一关系式，以及所述第二折射角与所述第一夹角、所述第二夹角之间的第二关系式；

在所述第一折射角和/或所述第二折射角小于全反射临界角时，根据所述第一关系式和所述第二关系式，确定所述制作参数。

2.根据权利要求1所述的确定方法，其特征在于，所述根据所述第一反射角和所述第二反射角，得到所述第一折射角与所述第一夹角、所述第二夹角之间的第一关系式，以及所述第二折射角与所述第一夹角、所述第二夹角之间的第二关系式，包括：

采用所述第一反射角建立所述第一折射角与所述第一夹角、所述第二夹角之间的第一关系式；

采用所述第二反射角立所述第二折射角与所述第一夹角、所述第二夹角之间的第二关系式。

3.根据权利要求2所述的确定方法，其特征在于，所述主表面包括相互平行的第一表面和第二表面，所述目标光束经所述第一表面反射后入射至所述转折光栅，并被所述转折光栅衍射后朝向所述第一表面，所述第一方向与所述第二方向正交；

所述第一关系式为：

cosθ₁＝cosθ_xtsinβ-sinθ_xtcosβcosγ；

所述第二关系式为：

cosθ₂＝cosθ_ytsinβ-sinθ_ytcosβsinγ；

其中，θ₁为所述第一折射角，θ₂为所述第二折射角，θ_xt为所述第一反射角，θ_yt为所述第二反射角，β为所述第一夹角，γ为所述第二夹角。

4.根据权利要求2所述的确定方法，其特征在于，所述在所述第一折射角和/或所述第二折射角小于全反射临界角时，根据所述第一关系式和所述第二关系式，确定所述制作参数，包括：

在所述第一折射角和/或所述第二折射角小于全反射临界角时，所述第一关系式和所述第二关系式组合形成不等式组，根据所述不等式组，确定所述第一夹角和所述第二夹角；

将所述第一夹角、所述第二夹角分别代入所述第一关系式和所述第二关系式，确定所述第一折射角和所述第二折射角。

5.一种转折光栅的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：

获取由权利要求1-4任意一项所述的确定方法确定的第一折射角、第二折射角；

调整所述感光材料的位姿，以使所述感光材料与第一预设方向的夹角为所述第一折射角且所述感光材料与第二预设方向的夹角为所述第二折射角，其中，所述第一预设方向为在所述感光材料内所述第一折射角对应的折射方向，所述第二预设方向为在所述感光材料内所述第二折射角对应的折射方向；

根据所述第一折射角、所述第二折射角、所述第一预设方向和所述第二预设方向，控制曝光光束对调整后的所述感光材料进行曝光，制得所述转折光栅。

6.根据权利要求5所述的制作方法，其特征在于，

所述调整所述感光材料的位姿，包括：

获取由权利要求1-4任意一项所述的确定方法确定的第一夹角和第二夹角；

根据所述第一夹角和所述第二夹角调整所述感光材料的位姿。