共振光栅波导结构及近眼显示装置的制作方法

技术特征：
1.一种共振光栅波导结构，其特征在于，包括：至少一层波导结构层，每层波导结构层设有至少一对耦入共振波导光栅(120)和耦出共振波导光栅(130)；其中，所述耦入共振波导光栅(120)和耦出共振波导光栅(130)均为多层结构，均是由从上至下依次叠放设置的光栅层、低折射率层、高折射率层和透明波导基底(110)构成：所述光栅层的光栅周期处于低于入射光在真空中波长的亚波长范围；所述耦入共振波导光栅(120)和耦出共振波导光栅(130)的透明波导基底(110)为共用的同一个透明波导基底。2.根据权利要求1所述的共振光栅波导结构，其特征在于，所述波导结构层为三层，三层波导结构层从上至下叠加设置，每层波导结构层对应衍射传播一种不同颜色的光。3.根据权利要求1所述的共振光栅波导结构，其特征在于，所述耦入共振波导光栅(120)与耦出共振波导光栅(130)中，所述光栅层的折射率小于所述高折射率层的折射率且大于所述低折射率层的折射率；所述透明波导基底(110)的折射率小于所述高折射率层的折射率且大于所述低折射率层的折射率。4.根据权利要求3所述的共振光栅波导结构，其特征在于，所述光栅层的折射率与所述透明波导基底(110)的折射率相同或不同。5.根据权利要求3或4所述的共振光栅波导结构，其特征在于，所述高折射率层的折射率为2.0～4.0；所述低折射率层的折射率为1.0～1.5；所述光栅层的折射率为1.5～2.0所述透明波导基底(110)的折射率为1.5～2.0。6.根据权利要求1至4任一项所述的共振光栅波导结构，其特征在于，所述光栅层的高度为40～200纳米；所述低折射率层的厚度为30～200纳米；所述高折射率层的厚度为30～300纳米。7.根据权利要求1至4任一项1所述的共振光栅波导结构，其特征在于，所述耦入共振波导光栅(120)和耦出共振波导光栅(130)中，所述光栅层的光栅周期、高度、占空比和所述高、低折射率层的厚度的取值满足使共振波导光栅对对应波长和入射角度的光产生共振模式；所述高、低折射率层的厚度满足相位匹配条件，能使共振模式的能量耦合进高衍射级次并达到最高衍射效率。8.根据权利要求2至4任一项1所述的共振光栅波导结构，其特征在于，对不同颜色光设置的各波导结构层的所述耦入共振波导光栅(120)与耦出共振波导光栅(130)的入射光波长λ与光栅层的光栅周期a的比值满足λ
r
÷
a
r
＝λ
g
÷
a
g
＝λ
b
÷
a
b
，使得在相同入射角度下衍射角度相同；其中，λ
r
为入射的红光的入射光波长，a
r
为针对红光设置的光栅周期；λ
g
为入射的绿光的入射光波长，a
g
为针对绿光设置的光栅周期；λ
b
为入射的蓝光的入射光波长，a
b
为针对蓝光设置的光栅周期。9.根据权利要求1至4任一项1所述的共振光栅波导结构，其特征在于，所述光栅层包覆
一层低折射率透光外层，或者，直接暴露在空气或真空中。10.一种近眼显示装置，其特征在于，采用权利要求1至9任一项所述的共振光栅波导结构作为光栅波导器件。

技术总结
本发明公开了一种共振光栅波导结构，包括：至少一层波导结构层，每层波导结构层设有至少一对耦入共振波导光栅和耦出共振波导光栅；其中，耦入共振波导光栅和耦出共振波导光栅均为多层结构，均是由从上至下依次叠放设置的光栅层、低折射率层、高折射率层和透明波导基底构成：光栅层的光栅周期处于亚波长范围；所述耦入共振波导光栅和耦出共振波导光栅的透明波导基底为共用的同一个透明波导基底。能避免由色散效应带来的颜色不均匀问题，实现高色纯度、颜色均匀的全彩显示并实现最大视场角。角。角。


技术研发人员：沈鸿 王丙杰 李会会 张威 史晓刚
受保护的技术使用者：北京枭龙科技有限公司
技术研发日：2021.09.24
技术公布日：2021/12/14