制备耦出光栅的装置及制备耦出光栅的方法制造方法及图纸

本申请提供一种制备耦出光栅的装置及制备耦出光栅的方法，制备耦出光栅的装置包括：第一光源、第一可调光阑、第二光源、第二可调光阑、第一棱镜、透明介质层、第二棱镜、第一刻度板以及第二刻度板。第一光线依次经过第一可调光阑、第一棱镜、透明介质层、第二棱镜以及第一刻度板，第二光线依次经过第二可调光阑、第一棱镜、透明介质层、第二棱镜以及第二刻度板。第一可调光阑相对于第一光源的位置可调节以改变光线在第一刻度板上的大小以及出光位置，第二可调光阑相对于第二光源的位置可调节以改变光线在第二刻度板上的大小以及出光位置，该装置降低了光路的复杂性，同时降低了耦出光栅的生产成本。的生产成本。的生产成本。

【技术实现步骤摘要】
制备耦出光栅的装置及制备耦出光栅的方法


[0001]本申请涉及光学
，具体而言，涉及一种制备耦出光栅的装置及制备耦出光栅的方法。

技术介绍

[0002]全息光波导需要对耦出光线进行扩瞳，为保证耦出区域的出光均匀性，需要在耦出区域不同位置制备不同衍射效率的耦出光栅。现阶段基本采用空间光调制器（Spatial Light Modulator，SLM）或者掩膜板的方式来制备，采用空间光调制器的方式能够在不同位置处控制曝光量，但是SLM的价格昂贵，提高了制备成本，也增加光路复杂性，而采用掩膜板方式会带来衍射效应，对光栅的制备带来一定影响。

技术实现思路

[0003]本申请实施例提出了一种制备耦出光栅的装置及制备耦出光栅的方法，以解决上述技术问题。
[0004]本申请实施例通过以下技术方案来实现上述目的。
[0005]第一方面，本申请提供一种制备耦出光栅的装置，包括：第一光源、第一可调光阑、第二光源、第二可调光阑、第一棱镜、透明介质层、第二棱镜、第一刻度板以及第二刻度板。第一光源用于发出第一光线。第一可调光阑位于所述第一光源的一侧，且位于所述第一光源的出光路径上。第二光源用于发出第二光线。第二可调光阑位于所述第二光源的一侧，且位于所述第二光源的出光路径上。第一棱镜位于所述第一可调光阑远离所述第一光源的一侧，所述第一棱镜用于调整所述第一光线以及所述第二光线的路径。透明介质层位于所述第一棱镜的一侧，用于对所述第一光线以及所述第二光线进行曝光。第二棱镜位于所述透明介质层远离所述第一棱镜的一侧，所述第二棱镜用于调整所述第一光线以及所述第二光线的路径。第一刻度板位于所述第二棱镜远离所述透明介质层的一侧，用于接收所述第一光线。第二刻度板位于所述第二棱镜远离所述透明介质层的一侧，用于接收所述第二光线。其中，所述第一光线依次经过所述第一可调光阑、所述第一棱镜、所述透明介质层、所述第二棱镜以及所述第一刻度板，所述第二光线依次经过所述第二可调光阑、所述第一棱镜、所述透明介质层、所述第二棱镜以及所述第二刻度板。
[0006]在一些实施方式中，所述第一棱镜包括：第一表面、第二表面以及第三表面，所述第三表面与所述透明介质层贴合；所述第一光线由所述第二表面进入所述第一棱镜，由所述第三表面从所述第一棱镜出射，所述第二光线由所述第一表面进入所述第一棱镜，经所述第二表面的反射后，由所述第三表面从所述第一棱镜出射，由第三表面出射的第一光线和第二光线进入所述透明介质层。
[0007]在一些实施方式中，所述第二棱镜包括：第四表面、第五表面以及第六表面，所述第五表面与所述透明介质层贴合，所述第四表面与所述第一刻度板相对，所述第六表面与
所述第二刻度板相对；所述第一光线和第二光线经由所述透明介质层出射后由所述第五表面进入所述第二棱镜，所述第一光线由所述第四表面从所述第二棱镜出射，所述第二光线由经所述第四表面的反射后，由所述第六表面从所述第二棱镜出射。
[0008]在一些实施方式中，所述透明介质层包括：第一玻璃、液晶聚合物膜以及第二玻璃，所述第一玻璃以及所述第二玻璃分别设置于所述液晶聚合物膜的两侧。
[0009]在一些实施方式中，所述第一玻璃、所述液晶聚合物膜以及所述第二玻璃的折射率相同。
[0010]在一些实施方式中，所述第一光线垂直于所述第一刻度板出射，所述第二光线垂直于所述第二刻度板出射。
[0011]在一些实施方式中，所述第一可调光阑和/或所述第二可调光阑为电动光阑。
[0012]在一些实施方式中，所述制备耦出光栅的装置还包括：第一可调衰减装置以及第二可调衰减装置，所述第一可调衰减装置位于所述第一光源以及所述第一可调光阑之间，所述第二可调衰减装置位于所述第二光源以及所述第二可调光阑之间。
[0013]在一些实施方式中，所述第一可调衰减装置包括：衰减片、转轮以及马达，所述转轮上设有多个片槽，所述衰减片设置于所述片槽内，所述第一光线经过所述第一可调光阑后，透过所述衰减片，进入所述第一棱镜，所述马达的驱动端与所述转轮连接，用于驱动所述转轮转动。
[0014]在一些实施方式中，所述可调衰减装置包括：第一偏光片、液晶面板以及第二偏光片，所述第一偏光片与所述第二偏光片分别设置于所述液晶面板的两侧，且所述第一偏光片与所述第二偏光片正交设置。
[0015]在一些实施方式中，所述第一棱镜与所述第二棱镜的结构相同。
[0016]第二方面，本申请实施例还提供一种采用上述装置制备耦出光栅的方法，包括：基于第一刻度板上的数据，调节所述第一可调光阑与所述第一光源之间的位置，在透明介质层上获得第一曝光光栅；基于第二刻度板上的数据，调节所述第二可调光阑与所述第二光源之间的位置，在透明介质层上获得第二曝光光栅；基于第一曝光光栅以及第二曝光光栅，获得耦出光栅。
[0017]在一些实施方式中，所述调节所述第一可调光阑与所述第一光源之间的位置，在透明介质层上获得第一曝光光栅的步骤，包括：基于d= d
1 * cos(ψ1‑
θ)/cos(θ+arcsin(sin(ψ1‑
θ)/n))，调节所述第一光阑以及所述第一光源之间的位置；其中，n为所述透明介质层的折射率，θ为所述第二表面与所述透明介质层的夹角，ψ1为所述第一光线的入射角，d为所述第一光线的宽度，d1为述透明介质层上的光斑宽度。
[0018]在一些实施方式中，所述调节所述第二可调光阑与所述第二光源之间的位置，在透明介质层上获得第二曝光光栅的步骤，包括：基于d
’
=d2* cos(arcsin(n*cos(2*θ)))，调节所述第二光阑以及所述第二光源之间的位置；其中，n为所述透明介质层的折射率，θ为所述第二表面与所述透明介质层的夹角，
d
’
为所述第二光线的宽度，d2为述透明介质层上的光斑宽度。
[0019]本申请实施例提供的制备耦出光栅的装置及制备耦出光栅的方法，其中制备耦出光栅的装置在第一光源与第一棱镜之间设置第一可调光阑，第二光源与第一棱镜之间设置第二可调光阑通过调节第一可调光阑以及第二可调光阑，使第一光源出射的光依次经过第一可调光阑、第一棱镜、透明介质层以及第二棱镜后射在第一刻度板上，使第二光源出射的光依次经过第二可调光阑、第一棱镜、透明介质层以及第二棱镜后射在第二刻度板上，第一可调光阑相对于第一光源的位置可调节以改变光线在第一刻度板上的大小以及出光位置，第二可调光阑相对于第二光源的位置可调节以改变光线在第二刻度板上的大小以及出光位置，该装置降低了光路的复杂性，同时降低了耦出光栅的生产成本。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本申请实施方式中的技术方案，下面将对实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施方式，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1为本申请一实施例提供的一种制备耦出光栅的装置的结构示意图。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备耦出光栅的装置，其特征在于，包括：第一光源，用于发出第一光线；第一可调光阑，位于所述第一光源的一侧，且位于所述第一光源的出光路径上；第二光源，用于发出第二光线；第二可调光阑，位于所述第二光源的一侧，且位于所述第二光源的出光路径上；第一棱镜，位于所述第一光线以及所述第二光线的光路上，所述第一棱镜用于调整所述第一光线以及所述第二光线的路径；透明介质层，位于所述第一棱镜的一侧，用于对所述第一光线以及所述第二光线进行曝光；第二棱镜，位于所述透明介质层远离所述第一棱镜的一侧，所述第二棱镜用于调整所述第一光线以及所述第二光线的路径；第一刻度板，位于所述第二棱镜远离所述透明介质层的一侧，用于接收所述第一光线；以及第二刻度板，位于所述第二棱镜远离所述透明介质层的一侧，用于接收所述第二光线；其中，所述第一光线依次经过所述第一可调光阑、所述第一棱镜、所述透明介质层、所述第二棱镜以及所述第一刻度板，所述第二光线依次经过所述第二可调光阑、所述第一棱镜、所述透明介质层、所述第二棱镜以及所述第二刻度板。2.如权利要求1所述的制备耦出光栅的装置，其特征在于，所述第一棱镜包括：第一表面、第二表面以及第三表面，所述第三表面与所述透明介质层贴合；所述第一光线由所述第二表面进入所述第一棱镜，由所述第三表面从所述第一棱镜出射，所述第二光线由所述第一表面进入所述第一棱镜，经所述第二表面的反射后，由所述第三表面从所述第一棱镜出射，由第三表面出射的第一光线和第二光线进入所述透明介质层。3.如权利要求2所述的制备耦出光栅的装置，其特征在于，所述第二棱镜包括：第四表面、第五表面以及第六表面，所述第五表面与所述透明介质层贴合，所述第四表面与所述第一刻度板相对，所述第六表面与所述第二刻度板相对；所述第一光线和第二光线经由所述透明介质层出射后由所述第五表面进入所述第二棱镜，所述第一光线由所述第四表面从所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨松，倪名立，
申请(专利权)人：南昌虚拟现实研究院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：