一種宏觀角分辨光譜系統(tǒng)對AR衍射光波導衍射效率及周期測量的方法

【概述】光學顯示模組是AR眼鏡的核心部件，為了實現(xiàn)同時呈現(xiàn)虛擬和真實的世界，高達80%透光率的光波導正逐漸取代棱鏡、birdbath等方案。光波導顯示方案包括陣列光波導和衍射光波導，盡管陣列光波導具備出色的成像效果，但其制備工藝較為繁瑣。相比之下，衍射光波導憑借納米壓印制備技術(shù)可獲得更低的量產(chǎn)成本與更大的量產(chǎn)規(guī)模，被認為是未來最為理想的光學顯示方案。

衍射光波導的顯示原理是通過光柵衍射的方式將光機出射的光通過光柵耦入波導，再通過光柵耦出至人眼。因此，光柵在衍射光波導中扮演著最核心的角色。在光柵的設計與制造過程中，衍射效率與周期是關(guān)鍵指標，通過對這兩個參數(shù)的測量，可以實現(xiàn)從光柵設計到工藝全流程的優(yōu)化，從而不斷提升光柵性能，最終為AR眼鏡帶來更低的能耗與更優(yōu)的成像效果。

【樣品 ＆ 測試】傳統(tǒng)的光柵衍射效率測量方法是采用單色光入射，通過測得不同角度下的衍射光譜，結(jié)合光柵方程并與入射光強進行對比，可以分別得到光柵的衍射效率和周期。然而這種方法一次只可測得單一波長下的衍射效率，若要獲得寬波段的衍射效率信息，則需要逐步掃描不同波長的入射光，完成一次測試的時間長達幾十分鐘甚至數(shù)小時。為了解決該問題，提高測試效率，復享光學的光柵衍射效率光譜系統(tǒng)R1-DFG采用了220~2500nm寬譜光源以及360°可調(diào)的自動化轉(zhuǎn)臂，能夠快速測量平面光柵在寬波段的衍射效率，并根據(jù)不同波長下的衍射光譜提供更加精準的周期測量結(jié)果。

圖2為某公司的光柵衍射效率與周期的測量結(jié)果，可以看出，復享光學的光柵衍射效率光譜系統(tǒng)R1-DFG最低可測得1%以下的衍射效率及優(yōu)于0.1nm精度的光柵周期。

【總結(jié)】復享光學的R1-DFG 光柵衍射效率光譜系統(tǒng)可用于表征光柵衍射效率及不同角度的衍射光譜曲線，為從事光柵相關(guān)應用的科研及企業(yè)客戶群提供了技術(shù)支持和基礎平臺。