增强现实近眼显示设备中光波导元件的研究进展

增强现实技术是一种将虚拟环境信息叠加在真实世界中并加以有效利用的一种新型显示技术,在教育、医疗、旅游、汽车、建筑等领域有广阔的应用前景。增强现实近眼显示设备是增强现实技术的重要组成部分,而光波导是实现增强现实近眼显示设备高性能与微型化等特性的核心光学元件。光波导主要分为几何光波导和衍射光波导,几何光波导原理简单,其制备技术较为完善并且可以实现量产,但视场角与出瞳范围较小、制备工艺复杂;衍射光波导则具有极高的设计自由度及优良的性能,但成像时存在的彩虹效应与色散等问题仍待解决。本文综述了不同类型光波导的设计和制备技术,分析了几何光波导和衍射光波导在原理、结构参数、性能评价和制备流程等方面的表现,最后总结了目前增强现实近眼显示技术所面临的挑战,并对未来的发展前景进行展望。