用于促进波导内的全内反射的气穴结构的制作方法

技术特征：
1.一种制造光学系统的方法，包括：将选定透明材料的盖层固定到具有前侧和后侧的高折射率透明材料的波导，在所述盖层和所述波导之间限定腔，在所述腔中具有光学气体，以使得如果环境光源位于所述波导的所述前侧，则环境光束在所述盖层的所述选定透明材料中、在容纳所述光学气体的所述腔中以及在所述波导的所述高折射率透明材料中传输。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述盖层是位于所述环境光源和所述波导的所述前侧之间的前盖层，并且所述环境光束顺序地透射通过所述前盖层的所述选定透明材料、通过容纳所述光学气体的所述腔并进入所述波导的所述高折射率透明材料。3.如权利要求2所述的方法，其中，所述前盖层的所述选定透明材料是减反射材料，其增加所述波导的所述前表面对所述环境光的吸收并减少所述波导的所述前表面对所述环境光的反射。4.如权利要求3所述的方法，其中，所述高折射率材料是高折射率玻璃、高折射率铌酸锂、钽酸锂和碳化硅中的一种。5.如权利要求3所述的方法，其中，所述高折射率材料具有至少1.74的折射率。6.如权利要求1所述的方法，其中，所述光学气体具有小于1.3的折射率。7.如权利要求1所述的方法，其中，所述光学气体是折射率为1的空气。8.如权利要求1所述的方法，还包括：形成包括所述波导、固体致孔剂材料和所述盖层的堆叠；和用所述光学气体代替所述致孔剂材料。9.如权利要求8所述的方法，其中，通过以下方式去除所述致孔剂材料：将所述致孔剂材料加热至分解温度，其中所述致孔剂材料变成牺牲气体；和从所述腔中去除所述牺牲气体。10.如权利要求9所述的方法，其中，所述盖层的所述选定材料是多孔的，并且所述牺牲气体通过所述盖层的所述选定材料放气。11.如权利要求9所述的方法，其中，所述致孔剂材料在120℃至230℃之间的分解温度下分解。12.如权利要求10所述的方法，其中，所述盖层由具有至少12nm厚度的siox制成，其中x是可变的。13.如权利要求1所述的方法，其中，在所述盖层和所述波导之间限定多个腔，并且在每个相应的腔中具有光学气体。14.如权利要求13所述的方法，还包括：形成所述波导的所述前侧以具有多个凹槽和多个凸起构造，每个凸起构造位于两个凹槽之间；和用所述凸起构造支撑所述盖层的第一部分，其中，所述盖层的位于所述盖层的所述第一部分之间的第二部分位于所述凹槽上方，以使得所述腔中的相应一个腔由所述盖层的所述第二部分中的相应一个第二部分和所述波导的所述前侧中的相应一个沟槽限定。15.如权利要求14所述的方法，其中，每个凹槽具有深度和宽度，并且所述宽度小于300微米。16.如权利要求14所述的方法，其中，所述凹槽被压印在所述前侧上。
17.如权利要求14所述的方法，还包括：在所述波导的所述前侧形成共形层，所述共形层由透明材料制成。18.如权利要求1所述的方法，其中，所述盖层是位于所述环境光源和所述波导的所述前侧之间的前盖层，并且所述腔是位于所述前盖层和所述波导的所述前侧之间的前腔，进一步包括；将选定透明材料的后盖层固定到所述波导，在所述后盖层和所述波导的后部之间限定后腔，在所述后腔中具有光学气体，以使得如果环境光源位于所述波导的所述前侧，则环境光束在所述波导的所述高折射率透明材料、容纳所述光学气体的所述后腔和所述后盖层的所述选定透明材料中传输。19.如权利要求1所述的方法，其中，所述盖层是第一盖层并且所述选定透明材料是第一选定透明材料，还包括：将第二选定透明材料的第二盖层固定到所述第一盖层。20.如权利要求19所述的方法，其中，所述第二盖层比所述第一盖层更硬。21.如权利要求19所述的方法，其中，所述盖层的所述选定透明材料中的至少一种是减反射材料，所述减反射材料增加由所述波导的所述前表面对所述环境光的吸收并减少由所述波导的所述前表面对所述环境光的反射。22.如权利要求21所述的方法，还包括：形成具有大小改变的折射率的所述盖层的堆叠。23.如权利要求22所述的方法，其中，所述盖层由折射率为1.45的siox和折射率在2.2和2.3之间的tiox制成，其中x是可变的。24.一种光学系统，包括：具有前侧和后侧的高折射率透明材料的波导；固定到所述波导的具有选定透明材料的盖层，在所述盖层和所述波导之间限定腔；和所述腔中的光学气体，以使得如果环境光源位于所述波导的所述前侧，则环境光束在所述盖层的所述选定透明材料中、在容纳所述光学气体的所述腔中以及在所述波导的所述高折射率透明材料中传输。

技术总结
凹槽形成在波导的前侧和后侧。将固体致孔剂材料旋涂到前侧和后侧并填充凹槽。然后在波导的凸起构造和固体致孔剂材料上形成第一前盖层和第一后盖层。然后加热整个结构并且固体致孔剂材料分解成致孔剂气体。第一前盖层和第一后盖层是多孔的，以允许致孔剂气体逸出并且空气进入凹槽中。空气使波导的高折射率透明材料和空气之间的折射率差异最大化，以促进在波导中的从波导和空气之间的界面的反射。导中的从波导和空气之间的界面的反射。导中的从波导和空气之间的界面的反射。


技术研发人员：邓晓培 V
受保护的技术使用者：奇跃公司
技术研发日：2019.12.20
技术公布日：2021/9/28