【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光场调控，尤其涉及的是一种组合光栅器件、系统及光学偏振调制方法。
技术介绍
1、ar等近眼显示领域中提供图像源的光机模组主要包括液晶显示屏（lcd）、硅基反射式液晶调制器（lcos）、micro-led等。其中大部分光源出射的光为非偏光，一般需要外加偏振调制器件才能将输出光信号调制为所需的偏振态，从而通过耦入模块高效耦合到波导中，提高光波导组合器对光能的利用率。
2、常用的偏振调制器件包括偏振片、偏振棱镜等。然而，偏振片、偏振棱镜等偏振调制器件将输入的非偏光转变为指定偏振态时会产生能量损失，比如偏振片将输入的非偏光转变为水平方向的线偏光，那么输出的线偏光的能量仅为原来的1/2，因此传统偏振调制技术不利于满足ar等近眼显示领域通过调节入射光偏振态提升光能利用率的需求。
3、因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
1、鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种组合光栅器件、系统及光学偏振调制方法，以解决现有的偏振调制器件将非偏光转变为指定偏振态时存在能量损失较大的问题。
2、本专利技术的技术方案如下：
3、一种组合光栅器件，其包括：
4、第一光栅，所述第一光栅用于将非偏入射光转为不同角度出射的同种偏振态的光；
5、第二光栅，所述第二光栅位于所述第一光栅的出光侧，所述第二光栅用于将所述第一光栅的不同角度出射的同种偏振态的光以相同的角度出射。
6、本专利技术的进一步设置，所
7、所述液晶偏振体全息光栅用于将非偏入射光转化为不同角度出射的同种圆偏振态的光；
8、所述体全息光栅位于所述液晶偏振体全息光栅的出光侧，用于将所述第一光栅的不同角度出射的同种圆偏振态的光以相同的角度出射。
9、本专利技术的进一步设置，所述液晶偏振体全息光栅包括透射式液晶偏振体全息光栅；所述体全息光栅包括透射式体全息光栅；
10、当所述非偏入射光入射至透射式液晶偏振体全息光栅上时，与液晶分子螺旋方向相反的圆偏振光成分直接透过所述透射式液晶偏振体全息光栅，衍射角度为第一角度，与液晶分子螺旋方向相同的圆偏振光成分透过所述透射式液晶偏振体全息光栅发生衍射，且衍射光束偏振方向发生偏转、偏振旋向发生反转，衍射角度为第二角度；
11、所述第一角度的衍射光束不满足所述透射式体全息光栅的布拉格条件，经过所述透射式体全息光栅时直接透过；
12、所述第二角度的衍射光束满足所述透射式体全息光栅的布拉格条件，当发生衍射的与液晶分子螺旋方向相同的圆偏振光成分经过所述透射式体全息光栅后，以与第一角度相同的角度出射。
13、本专利技术的进一步设置，所述液晶偏振体全息光栅包括反射式液晶偏振体全息光栅；所述体全息光栅包括反射式体全息光栅；
14、当所述非偏入射光入射至反射式液晶偏振体全息光栅时，与液晶螺旋方向相反的圆振光成分直接透过所述反射式液晶偏振体全息光栅，衍射角度为第一角度，与液晶螺旋方向相同的圆偏振光成分发生衍射，衍射光束偏振方向发生偏转，衍射角度为第二角度；
15、所述第一角度的衍射光束不满足所述反射式体全息光栅的布拉格条件，经过所述反射式体全息光栅时直接透过；
16、所述第二角度的衍射光束满足所述反射式体全息光栅的布拉格条件，经过所述反射式体全息光栅后，以与第一角度相同的角度出射。
17、本专利技术的进一步设置，所述非偏入射光包括左旋圆偏振光与右旋圆偏振光，所述左旋圆偏振光与所述右旋圆偏振光分别占百分之五十。
18、本专利技术的进一步设置，所述液晶偏振体全息光栅与所述体全息光栅之间具有间距，通过调节所述液晶偏振体全息光栅与所述体全息光栅之间的间距进而调节所述体全息光栅的出射光束的间距。
19、一种组合光栅系统，其包括非偏光源模组以及上述所述的组合光栅器件；所述非偏光源模组位于所述组合光栅器件的入光侧，用于输出非偏入射光；所述组合光栅器件用于将所述非偏入射光转为相同出射方向、同种偏振态的光。
20、本专利技术的进一步设置，组合光栅系统还包括：1/4波片；所述1/4波片位于所述组合光栅器件的出光侧，用于将同种圆偏振态的光转为同种线偏光。
21、本专利技术的进一步设置，所述组合光栅器件设置有若干个，若干所述组合光栅器件用于对不同波段的非偏入射光进行调制，并通过调整各组合光栅器件的参数用于调节不同波段的出射光束的效率。
22、一种基于上述所述组合光栅器件的光学偏振调制方法，其包括：
23、采用第一光栅将非偏入射光转为不同角度出射的同种偏振态的光；
24、采用第二光栅将所述第一光栅的不同角度出射的同种偏振态的光以相同角度出射。
25、本专利技术所提供的一种组合光栅器件、系统及光学偏振调制方法，组合光栅器件包括：第一光栅，所述第一光栅用于将非偏入射光转为不同角度出射的同种偏振态的光；第二光栅，所述第二光栅位于所述第一光栅的出光侧，所述第二光栅用于将所述第一光栅的不同角度出射的同种偏振态的光以相同角度出射。本专利技术通过第一光栅将非偏入射光转为同种圆偏振态的光，其后通过第二光栅将同种圆偏振态的光以相同的角度出射以得到同种偏振态的光，可以实现将输入的非偏光调制为同一种偏振态时不会产生较大能量损失，从而可以提高入射光束利用率。
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1.一种组合光栅器件，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的组合光栅器件，其特征在于，所述第一光栅包括液晶偏振体全息光栅；所述第二光栅包括体全息光栅；
3.根据权利要求2所述的组合光栅器件，其特征在于，所述液晶偏振体全息光栅包括透射式液晶偏振体全息光栅；所述体全息光栅包括透射式体全息光栅；
4.根据权利要求2所述的组合光栅器件，其特征在于，所述液晶偏振体全息光栅包括反射式液晶偏振体全息光栅；所述体全息光栅包括反射式体全息光栅；
5.根据权利要求1所述的组合光栅器件，其特征在于，所述非偏入射光包括左旋圆偏振光与右旋圆偏振光，所述左旋圆偏振光与所述右旋圆偏振光分别占百分之五十。
6.根据权利要求2所述的组合光栅器件，其特征在于，所述液晶偏振体全息光栅与所述体全息光栅之间具有间距，通过调节所述液晶偏振体全息光栅与所述体全息光栅之间的间距进而调节所述体全息光栅的出射光束的间距。
7.一种组合光栅系统，其特征在于，包括非偏光源模组以及权利要求1-6任一项所述的组合光栅器件；所述非偏光源模组位于所述组合光栅器件的入
8.根据权利要求7所述的组合光栅系统，其特征在于，还包括：1/4波片；所述1/4波片位于所述组合光栅器件的出光侧，用于将同种圆偏振态的光转为同种线偏光。
9.根据权利要求7所述的组合光栅系统，其特征在于，所述组合光栅器件设置有若干个，若干个所述组合光栅器件用于对不同波段的非偏入射光进行调制，并通过调整各组合光栅器件的参数用于调节不同波段的出射光束的效率。
10.一种基于权利要求1-6任一项所述组合光栅器件的光学偏振调制方法，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种组合光栅器件，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的组合光栅器件，其特征在于，所述第一光栅包括液晶偏振体全息光栅；所述第二光栅包括体全息光栅；
3.根据权利要求2所述的组合光栅器件，其特征在于，所述液晶偏振体全息光栅包括透射式液晶偏振体全息光栅；所述体全息光栅包括透射式体全息光栅；
4.根据权利要求2所述的组合光栅器件，其特征在于，所述液晶偏振体全息光栅包括反射式液晶偏振体全息光栅；所述体全息光栅包括反射式体全息光栅；
5.根据权利要求1所述的组合光栅器件，其特征在于，所述非偏入射光包括左旋圆偏振光与右旋圆偏振光，所述左旋圆偏振光与所述右旋圆偏振光分别占百分之五十。
6.根据权利要求2所述的组合光栅器件，其特征在于，所述液晶偏振体全息光栅与所述体全息光栅之间具有间距，通过调节所述液晶偏振体全息光栅与所述体...
【专利技术属性】
技术研发人员：马国庆，兰富洋，关健，何强，王兆民，
申请(专利权)人：珠海莫界科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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