波导显示在机载头戴显示领域的应用分析

波导显示技术是一种新型显示技术,在AR领域有重要的应用。首先阐述了波导显示技术的原理、分类和特点,说明其技术特征,梳理技术发展趋势;然后综述了该技术在机载头戴显示领域的应用现状,分析了机载波导头戴显示器的优缺点和应用难点,在此基础上提出了波导显示技术推广至机载领域的未来发展方向,对其发展前景进行了展望。

L型全息波导构型设计

针对单反射面单波导板构型光栅设计与制造复杂的问题,提出一种L型单波导二维扩展构型。该构型由2个侧反射面和3块周期和条纹走向完全相同的全息光栅组成,用于降低光栅的设计制造难度。根据对构型光路的计算分析,该构型的转向光栅尺寸不超过40 mm×40 mm。仿真结果表明,该构型正确合理,且可以实现30°×30°的视场和30 mm的大出瞳显示,可用于增强现实显示或头戴式显示。

单片式全息波导双色显示优化设计

彩色全息波导显示通常采用复杂的多层光栅耦合或多层波导组合的结构,导致系统的重量和体积较大。针对该问题,提出了一种单片式、单层光栅双色全息波导显示构型,该构型采用三组光栅实现光线的输入、输出及出瞳的二维扩展,并通过严格耦合波理论(RCWA)对光栅槽型和光栅膜系进行了优化设计,使该构型在较大视场范围内实现对红、绿两种色光较好的均匀显示。