【技术实现步骤摘要】
本申请实施例涉及光学，更具体地，本申请实施例涉及一维超光栅结构、导光器件以及光学模组。
技术介绍
1、增强现实技术(augmented reality，ar)是由微型显示屏和光学元件构成的光学显示器，在不影响使用者对外部环境的观测的前提下，将微型显示屏生成的图像投射至使用者眼中，实现真实世界与虚拟图像的叠加与融合，在教育、娱乐、工业等领域具有极大的应用前景。
2、目前，衍射光波导是实现增强现实的主流技术方案之一，是利用微纳结构的衍射作用进行光线的耦入与耦出，结合透明基板的全反射作用将光线进行传导。在现有的方案中，通常将一维光栅作为耦入元件用于波导片中。一维光栅的制造工艺较为简单，可通过常见的光刻与蚀刻工艺，或纳米压印工艺进行大规模生产。但是，一维光栅作为耦入器件，存在单次衍射效率较低及部分光线多次衍射导致光线损失，整体耦入效率低下的问题。
技术实现思路
1、本申请的目的是提供一种一维超光栅结构、导光器件以及光学模组的新技术方案，解决了现有一维光栅存在单次衍射效率较低及部分光线多次衍射导致光线损失的问题。
2、第一方面，本申请实施例提供了一维超光栅结构。所述一维超光栅结构包括至少一个一维光栅，且单个所述一维光栅的光栅周期内包含至少两个单元，用以调控目标衍射级次的衍射效率或者增加衍射效率的可调控范围。
3、可选地，所述一维光栅为长条状，且所述至少两个单元沿所述一维光栅的长度方向间隔设置；
4、其中，通过对所述单元的数量、形状、尺寸及位置中
5、可选地，单个所述一维光栅的光栅周期内包含至少两个单元，还能够用于形成非对称的衍射结构。
6、可选地，单个所述一维光栅的光栅周期内包含第一单元和第二单元，所述第一单元与所述第二单元在单个所述一维光栅的长度方向上呈间隔设置；其中，所述第一单元和所述第二单元为三角形、梯形及多边形中的至少一种形状。
7、可选地，单个所述一维光栅的光栅周期内包含第一单元、第二单元及第三单元，所述第一单元、所述第二单元及所述第三单元在单个所述一维光栅的长度方向上呈间隔设置；其中，所述第一单元、所述第二单元及所述第三单元为三角形、梯形及多边形中的至少一种形状。
8、可选地，所述单元的形状包括三角形、梯形或者多边形。
9、第二方面，本申请实施例提供了一种导光器件。所述导光器件包括基底以及设置在所述基底上的耦入区和耦出区；
10、所述耦入区用于耦入光线并能使光线在所述基底内全反射传播至所述耦出区；其中，所述光线以不同的入射角度耦入至所述耦入区；
11、所述耦出区用于将传播至所述耦出区的光线耦出；
12、所述耦入区和/或所述耦出区内具有如第一方面所述的一维超光栅结构。
13、可选地，所述一维超光栅结构包括多个一维光栅，任一所述一维光栅的光栅周期内包含至少两个单元，各所述单元相对于所述基底呈倾斜设置或者垂直设置。
14、可选地，当所述耦入区内具有所述一维超光栅结构时，耦入至所述耦入区的光线在遇到所述一维超光栅结构后可发生至少一次衍射行为，每次衍射所形成的衍射光线在所述基底内以全反射状态传播至所述耦出区，且每次衍射所形成的衍射光线的衍射效率均可经所述一维超光栅结构进行调控。
15、可选地，当所述耦出区内具有所述一维超光栅结构时，所述一维超光栅结构位于所述耦出区内的目标区域，且所述一维超光栅结构被配置为用于抑制所述目标区域的衍射效率。
16、可选地，所述导光器件为衍射光波导器件。
17、第三方面，本申请实施例提供了一种光学模组。所述光学模组包括：
18、如第二方面所述的导光器件；以及
19、光机，所述光机用以将光线或者图像投射至所述导光器件中。
20、本申请的有益效果为：
21、根据本申请实施例，提供了一维超光栅结构，对比常规一维光栅，本申请中的一维超光栅结构的每个光栅周期均设计为包含至少两个单元，通过增加每个光栅周期内单元的数量后能调控单次衍射效率及多次衍射下整体衍射效率，能够解决常规一维光栅存在的单次衍射效率较低及部分光线多次衍射导致光线损失的问题。
22、通过以下参照附图对本说明书的示例性实施例的详细描述，本说明书的其它特征及其优点将会变得清楚。
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1.一维超光栅结构，其特征在于，包括至少一个一维光栅(1)，且单个所述一维光栅(1)的光栅周期内包含至少两个单元(2)，用以调控目标衍射级次的衍射效率或者增加衍射效率的可调控范围。
2.根据权利要求1所述的一维超光栅结构，其特征在于，所述一维光栅(1)为长条状，且所述至少两个单元(2)沿所述一维光栅(1)的长度方向间隔设置；
3.根据权利要求1所述的一维超光栅结构，其特征在于，单个所述一维光栅(1)的光栅周期内包含至少两个单元(2)，还能够用于形成非对称的衍射结构。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的一维超光栅结构，其特征在于，单个所述一维光栅(1)的光栅周期内包含第一单元和第二单元，所述第一单元与所述第二单元在单个所述一维光栅(1)的长度方向上呈间隔设置；其中，所述第一单元和所述第二单元为三角形、梯形及多边形中的至少一种形状。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的一维超光栅结构，其特征在于，单个所述一维光栅(1)的光栅周期内包含第一单元、第二单元及第三单元，所述第一单元、所述第二单元及所述第三单元在单个所述一维光栅(1)的长度方
6.根据权利要求1-3中任一项所述的一维超光栅结构，其特征在于，所述单元(2)的形状包括三角形、梯形或者多边形。
7.一种导光器件，其特征在于，包括基底(3)以及设置在所述基底(3)上的耦入区(4)和耦出区；
8.根据权利要求7所述的导光器件，其特征在于，所述一维超光栅结构包括多个一维光栅(1)，任一所述一维光栅(1)的光栅周期内包含至少两个单元(2)，各所述单元(2)相对于所述基底(3)呈倾斜设置或者垂直设置。
9.根据权利要求7所述的导光器件，其特征在于，当所述耦入区(4)内具有所述一维超光栅结构时，耦入至所述耦入区(4)的光线在遇到所述一维超光栅结构后可发生至少一次衍射行为，每次衍射所形成的衍射光线在所述基底(3)内以全反射状态传播至所述耦出区，且每次衍射所形成的衍射光线的衍射效率均可经所述一维超光栅结构进行调控。
10.根据权利要求7所述的导光器件，其特征在于，当所述耦出区内具有所述一维超光栅结构时，所述一维超光栅结构位于所述耦出区内的目标区域，且所述一维超光栅结构被配置为用于抑制所述目标区域的衍射效率。
11.根据权利要求10所述的导光器件，其特征在于，所述导光器件为衍射光波导器件。
12.一种光学模组，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一维超光栅结构，其特征在于，包括至少一个一维光栅(1)，且单个所述一维光栅(1)的光栅周期内包含至少两个单元(2)，用以调控目标衍射级次的衍射效率或者增加衍射效率的可调控范围。
2.根据权利要求1所述的一维超光栅结构，其特征在于，所述一维光栅(1)为长条状，且所述至少两个单元(2)沿所述一维光栅(1)的长度方向间隔设置；
3.根据权利要求1所述的一维超光栅结构，其特征在于，单个所述一维光栅(1)的光栅周期内包含至少两个单元(2)，还能够用于形成非对称的衍射结构。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的一维超光栅结构，其特征在于，单个所述一维光栅(1)的光栅周期内包含第一单元和第二单元，所述第一单元与所述第二单元在单个所述一维光栅(1)的长度方向上呈间隔设置；其中，所述第一单元和所述第二单元为三角形、梯形及多边形中的至少一种形状。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的一维超光栅结构，其特征在于，单个所述一维光栅(1)的光栅周期内包含第一单元、第二单元及第三单元，所述第一单元、所述第二单元及所述第三单元在单个所述一维光栅(1)的长度方向上呈间隔设置；其中，所述第一单元、所述第二单元及所述第三单元为三角形、梯形及多边形中的至少一种形状。
6.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈浪，魏如东，
申请(专利权)人：歌尔光学科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：
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