等周期变倾角干涉条纹复用法扩展增强现实耦合元件体光栅角度带宽

为了提高光波导近眼显示成像系统的视场角,本文提出了一种等周期变倾角干涉条纹复用方法,用于扩展增强现实眼镜耦合元件体光栅的角度带宽。该方法通过复用等周期变倾角干涉条纹满足了不同入射角的布拉格条件,并且消除了体光栅周期变化对入射光衍射角度的影响,从而提升耦合元件体光栅的角度响应范围,降低光栅衍射引入的杂散光。利用严格耦合波理论对复用三幅等周期变倾角干涉条纹的体光栅进行模拟,在波长为530 nm的TE和TM偏振态下,复用后的体光栅角度带宽分别为3.6°和3.3°,与单幅干涉条纹体光栅相比,角度带宽扩展了1倍。该方法有望打破体光栅角度带宽受光栅材料的限制,用于扩展近眼显示成像系统的视场角,实现轻量化、高效率、大视场、低杂散光的增强现实眼镜。