【技术实现步骤摘要】
本专利技术大致涉及光栅，尤其是一种渐变体全息光栅及其制作方法与装置。
技术介绍
1、体全息光栅技术，作为增强现实(ar)领域的一项创新技术，通过在介质中形成微小的光栅结构，能够有效地控制光波的传播方向和强度，为近眼显示设备和ar hud提供了一种全新的视觉交互方式。这种技术能够将虚拟信息无缝地融入用户的真实视野中，极大地增强了用户的视觉体验和信息获取能力。然而，尽管体全息光栅技术具有巨大的潜力，现有技术在实现广泛应用方面仍面临一些挑战：
2、1、现有的体全息光栅技术通常具有较小的视场角(fov)，这意味着用户在观察虚拟图像时的视野受限，无法获得宽广的视野体验。
3、2、由于不同入射角的光波在体全息光栅中的衍射效率存在显著差异，这导致在观察端的亮度分布不均匀，影响了图像的清晰度和视觉舒适度。
4、
技术介绍
部分的内容仅仅是专利技术人所知晓的技术，并不当然代表本领域的现有技术。
技术实现思路
1、针对现有技术中的一个或多个缺陷，本专利技术提供一种渐变体全息光栅，包括：
2、全息记录材料；和
3、多个光栅条纹，沿第一方向间隔记录在所述全息记录材料中，所述多个光栅条纹在第一方向上的周期相等，所述光栅条纹具有预设的倾斜角；
4、其中，所述多个光栅条纹沿第一方向依次分为多组，其中，同一组的光栅条纹的倾斜角相同，不同组的光栅条纹的倾斜角沿第一方向依次增大或减小。
5、根据本专利技术的一个方面，所述光栅条纹的倾斜角为
6、根据本专利技术的一个方面，所述光栅条纹的倾斜角满足以下公式：
7、αi＝k[α(i-1)+α(i+1)]/2；
8、其中，αi为第i组的光栅条纹的倾斜角，α(i-1)为第i-1组的光栅条纹的倾斜角，α(i+1)为第i+1组的光栅条纹的倾斜角，0.95≤k≤1.05，1＜i＜n，n为多个光栅条纹所分的组的数量。
9、根据本专利技术的一个方面，所述光栅条纹的倾斜角为所述光栅条纹与第二方向的夹角，所述第二方向与所述第一方向垂直。
10、根据本专利技术的一个方面，所述多个光栅条纹的平均折射率和折射率调制度相同。
11、根据本专利技术的一个方面，所述全息记录材料为光致聚合物、重铬酸盐明胶或卤化银明胶。
12、本专利技术还提供了一种用于制作如上所述的渐变体全息光栅的装置，包括：
13、光源，配置成可发射激光；
14、分光镜，设置在所述光源的发光侧，配置成可将所述激光分为物光和参考光；
15、反射镜，设置在所述参考光的光路上，配置成反射所述参考光；
16、棱镜，包括第一入射面、第二入射面和出射面，所述第一入射面位于所述物光的光路上，所述第二入射面位于所述参考光的反射光路上，所述第一入射面和所述出射面相互平行，所述第二入射面与所述出射面呈第一夹角；
17、第一掩膜，贴在所述第一入射面上，所述第一掩膜具有多个第一区域，其中，至少部分第一区域内设置有第一光栅，所述第一掩膜配置成通过所述多个第一区域将所述物光分成多个方向的子物光束；
18、第二掩膜，贴在所述第二入射面上，所述第二掩膜具有多个第二区域，其中，至少部分第二区域内设置有第二光栅，所述第二掩膜配置成通过所述多个第二区域将所述参考光分成多个方向的子参考光束；和
19、基板，贴在所述出射面上，配置成适于固定全息记录材料；
20、其中，所述多个子物光束和所述多个子参考光束一一对应，相对应的子物光束和子参考光束以不同角度入射到所述全息记录材料上，并在所述全息记录材料上干涉曝光形成一组光栅条纹。
21、根据本专利技术的一个方面，所述多个子物光束和所述多个子参考光束按照顺位或反顺位顺序一一对应。
22、根据本专利技术的一个方面，所述装置还包括：
23、物镜，设置在所述光源与所述分光镜之间，配置成聚焦所述光源发出的激光；
24、空间滤波器，设置在所述物镜与所述分光镜之间，配置成滤除所述激光中的杂散光；以及
25、准直透镜，设置在所述空间滤波器与所述分光镜之间，配置成准直所述激光并放大所述激光的光斑。
26、根据本专利技术的一个方面，所述反射镜设置为旋转反射镜。
27、根据本专利技术的一个方面，所述第一光栅和所述第二光栅分别为体全息光栅或表面浮雕光栅。
28、本专利技术还提供了一种制作如上所述的渐变体全息光栅的方法，包括：
29、提供全息记录材料；
30、利用光源发射出激光；
31、将所述激光分束成物光和参考光；
32、通过第一掩膜将所述物光分束成多个方向的子物光束，其中，所述物光垂直入射所述第一掩膜，所述第一掩膜具有多个第一区域，至少部分第一区域内设置有第一光栅，所述第一掩膜配置成通过所述多个第一区域将所述物光分成多个方向的子物光束；
33、通过反射镜反射所述参考光，以改变所述参考光的方向；
34、通过第二掩膜将反射后的参考光束分成多个方向的子参考光束，其中，所述第二掩膜具有多个第二区域，至少部分第二区域内设置有第二光栅，所述第二掩膜配置成通过所述多个第二区域将所述参考光分成多个方向的子参考光束；和
35、通过棱镜使所述多个方向的子物光束和所述多个方向的子参考光束作用于全息记录材料，其中，所述子物光束和所述子参考光束一一对应，相对应的子物光束和子参考光束以不同角度入射到所述全息记录材料上，并在所述全息记录材料上干涉曝光形成一组光栅条纹；
36、其中，所述棱镜包括第一入射面、第二入射面和出射面，所述第一入射面和所述出射面相互平行，所述第二入射面与所述出射面呈第一夹角，所述第一掩膜贴在所述第一入射面上，所述第二掩膜贴在所述第二入射面上，所述全息记录材料固定在所述出射面上。
37、根据本专利技术的一个方面，所述方法还包括：
38、聚焦所述光源发出的激光；和
39、对聚焦后的激光进行滤波和准直扩束。
40、根据本专利技术的一个方面，所述方法还包括：
41、确定所述渐变体全息光栅的参数，所述参数包括多个光栅条纹在第一方向上的周期和每组光栅条纹的倾斜角；
42、根据多个光栅条纹在第一方向上的周期、每组光栅条纹的倾斜角和光栅方程，分别确定每组光栅条纹所对应的子物光束和子参考光束的空间方向；
43、根据所述第一夹角和所述反射镜的倾角，确定所述参考光入射到第二掩膜时的空间角度；
44、根据所述物光入射到第一掩膜时的空间角度、所述参考光入射到第二掩膜时的空间角度、以及每组光栅条纹所对应的子物光束和子参考光束的空间方向，分别确定每组光栅条纹所对应的第一区域是否设置第一光栅、第一光栅的排列方向周期、第一光栅的光栅倾角，分别确定每组光栅条纹所对应的第二区域是否设置第二光栅、第二光栅的排列方向周期、第二光栅的光栅倾角。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种渐变体全息光栅，包括：
2.根据权利要求1所述的渐变体全息光栅，其中，所述光栅条纹的倾斜角为10°-80°。
3.根据权利要求1所述的渐变体全息光栅，其中，所述光栅条纹的倾斜角满足以下公式：
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的渐变体全息光栅，其中，所述光栅条纹的倾斜角为所述光栅条纹与第二方向的夹角，所述第二方向与所述第一方向垂直。
5.根据权利要求1所述的渐变体全息光栅，其中，所述多个光栅条纹的平均折射率和折射率调制度相同。
6.根据权利要求1所述的渐变体全息光栅，其中，所述全息记录材料为光致聚合物、重铬酸盐明胶或卤化银明胶。
7.一种用于制作权利要求1-6中任意一项所述的渐变体全息光栅的装置，包括：
8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述多个子物光束和所述多个子参考光束按照顺位或反顺位顺序一一对应。
9.根据权利要求7所述的装置，其中，所述装置还包括：
10.根据权利要求7所述的装置，其中，所述反射镜设置为旋转反射镜。
11.根据权利要求7所述的
12.一种制作权利要求1-6中任意一项所述的渐变体全息光栅的方法，包括：
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述方法还包括：
14.根据权利要求12所述的方法，其中，所述方法还包括：
15.根据权利要求12-14中任意一项所述的方法，其中，所述多个子物光束和所述多个子参考光束按照顺位或反顺位顺序一一对应。
...【技术特征摘要】
1.一种渐变体全息光栅，包括：
2.根据权利要求1所述的渐变体全息光栅，其中，所述光栅条纹的倾斜角为10°-80°。
3.根据权利要求1所述的渐变体全息光栅，其中，所述光栅条纹的倾斜角满足以下公式：
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的渐变体全息光栅，其中，所述光栅条纹的倾斜角为所述光栅条纹与第二方向的夹角，所述第二方向与所述第一方向垂直。
5.根据权利要求1所述的渐变体全息光栅，其中，所述多个光栅条纹的平均折射率和折射率调制度相同。
6.根据权利要求1所述的渐变体全息光栅，其中，所述全息记录材料为光致聚合物、重铬酸盐明胶或卤化银明胶。
7.一种用于制作权利要求1-6中任意一项所述的渐变体全息光栅的装置，包括：
8.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：邹恒兴，李建军，请求不公布姓名，
申请(专利权)人：江西联昊光电有限公司，
类型：发明
国别省市：
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