增强现实显示的偏振不敏感光栅波导研究

摘要：

一般的光栅波导式头戴显示器因偏振敏感不能同时使用横电(TE)偏振光和横磁(TM)偏振光进行成像显示.为解决该问题,基于遗传算法与严格耦合波分析法提出了一种偏振不敏感光栅的设计方法.制作了偏振不敏感的光栅波导,进行了光栅波导的衍射效率测量实验.该光栅工作波长为532 nm.耦入光栅对TE偏振光的平均衍射效率从6.1％提高到了 21.0％,对TM偏振光的平均衍射效率从13.7％提高到了 40.5％,对非偏振光的平均衍射效率从9.9％提高到了 30.7％.耦出光栅对TE偏振光的平均衍射效率从3.1％提高到了 12.1％,对TM偏振光的平均衍射效率从0.8％提高到了 10.7％,对非偏振光的平均衍射效率从1.9％提高到了 11.4％.搭建了显示系统样机,测试表明显示效果清晰明亮.实现了 30°×22°的大视场角,验证了偏振不敏感光栅波导设计方法和非偏振图像源在增强现实领域的可用性,为波导型增强现实系统的研究与发展提供一定的指导作用.

关键词：增强现实显示、波导光栅、偏振不敏感光栅、衍射效率

所属期刊栏目：59

分类号：O436.1(光学)

资助基金：国家自然科学基金61475113

在线出版日期：2022-11-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：169-175