CN114442212A - 光栅光学器件及其制备方法 - Google Patents

光栅光学器件及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114442212A
CN114442212A CN202210134016.6A CN202210134016A CN114442212A CN 114442212 A CN114442212 A CN 114442212A CN 202210134016 A CN202210134016 A CN 202210134016A CN 114442212 A CN114442212 A CN 114442212A
Authority
CN
China
Prior art keywords
optical element
grating
optical
photosensitive material
liquid photosensitive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210134016.6A
Other languages
English (en)
Inventor
张卓鹏
魏海明
丁毅
魏一振
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hangzhou Guangli Technology Co ltd
Original Assignee
Hangzhou Guangli Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hangzhou Guangli Technology Co ltd filed Critical Hangzhou Guangli Technology Co ltd
Priority to CN202210134016.6A priority Critical patent/CN114442212A/zh
Publication of CN114442212A publication Critical patent/CN114442212A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/18Diffraction gratings
    • G02B5/1847Manufacturing methods
    • G02B5/1857Manufacturing methods using exposure or etching means, e.g. holography, photolithography, exposure to electron or ion beams
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/32Holograms used as optical elements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)

Abstract

本发明公开了一种光栅光学器件的制备方法,光栅光学器件包括光学元件,以及贴合所述光学元件的光学界面表面的体全息光栅;所述制备方法包括,在所述光学元件的光学界面表面设置液态光敏材料;控制激光对所述液态光敏材料进行曝光,使得所述液态光敏材料固化形成具有光栅结构的体全息光栅。本申请中直接在光学元件的表明设置液态光敏材料并对该液态光敏材料进行曝光形成直接在光学元件的光学界面表面成型的体全息光栅,无需对体全息光栅和光学元件之间进行胶合,从而避免二者胶合平整度不足导致光栅周期发生变化的问题,提升光栅光学器件的工作性能。本申请中还公开了一种光栅光学器件,具有上述有益效果。

Description

光栅光学器件及其制备方法
技术领域
本发明涉及光学器件技术领域,特别是涉及一种光栅光学器件的制备方法以及光栅光学器件。
背景技术
体全息光栅是一种重要的衍射光学器件,仅仅微米量级的体全息光栅即可实现毫米量级的几何光学元件的功能,被广泛应用于各种光学设备中;相对于传统的几何光学元件而言,光栅器件更有利于光学设备的轻量化和小型化的发展。
在大多数情况下,体全息光栅需要配合其他光学器件使用。当体全息光栅需要贴合设置在两个光学元产品件之间时,就需要通过工作面胶合的方式结合将体全息光栅和其他光学元件之间通过光学胶进行粘接。
但是体全息光栅的光栅周期在百纳米量级,当其胶合的光学元件工作面平整度与体全息光栅平整度稍有差异的情况下,体全息光栅局部的光栅周期值就会发生改变,进而影响整个光学设备的工作性能。因而,体全息光栅和光学元件工作面在胶合过程中具有平整度精度要求,也即对胶合过程中的胶层均匀度要求非常高,进而导致了工艺成本变高,加工难度大。
发明内容
本发明的目的是提供一种光栅光学器件的制备方法和光栅光学器件,在不增加加工难度的基础上提升光栅光学器件的工作性能。
为解决上述技术问题,本发明提供一种光栅光学器件的制备方法,所述光栅光学器件包括光学元件,以及贴合所述光学元件的光学界面表面的体全息光栅;所述制备方法包括:
在所述光学元件的光学界面表面设置液态光敏材料;
控制激光对所述液态光敏材料进行曝光,使得所述液态光敏材料固化形成具有光栅结构的体全息光栅。
在本申请的一种可选地实施例中,所述光学元件包括第一光学元件和第二光学元件,所述第一光学元件、所述体全息光栅、和所述第二光学元件依次贴合连接;所述第一光学元件和所述第二光学元件中至少一个为透光元件;
在所述光学元件的光学界面表面设置液态光敏材料包括:
在所述第一光学元件和所述第二光学元件之间的间隙中填充液态光敏材料;
控制激光对所述液态光敏材料进行曝光,包括:
控制激光光线透过所述透光元件对所述液态光敏材料进行曝光。
在本申请的一种可选地实施例中,将所述第一光学元件和所述第二光学元件之间的间隙中填充液态光敏材料,包括:
在所述第一光学元件和所述第二光学元件之间的间隙中的非工作区域环绕工作区域设置环形的垫片层,以形成所述第一光学元件和所述第二光学元件之间的间隙空腔;其中所述工作区域为形成所述体全息光栅的区域;
向所述间隙空腔中填充所述液态光敏材料。
在本申请的一种可选地实施例中,所述垫片层的厚度为5um~500um。
在本申请的一种可选地实施例中,所述第一光学元件和所述第二光学元件中至少一个光学元件和所述体全息光栅相贴合的表面的非工作区域具有凸起部,以使所述第一光学元件和所述第二光学元件相对的表面之间形成间隙。
在本申请的一种可选地实施例中,所述第一光学元件和所述第二光学元件分别与所述体全息光栅相贴合的表面的非工作区域具有凸起部和凹陷部;其中,所述第一光学元件和所述第二光学元件中的一个光学元件的凸起部和另一个光学元件的凹陷部相互配合,且所述凸起部的高度和对应相互配合的凹陷部的深度之间的差值等于所述体全息光栅的厚度。
在本申请的一种可选地实施例中,将所述第一光学元件和所述第二光学元件之间的间隙中填充液态光敏材料,包括:
在所述第一光学元件和所述第二光学元件之间的间隙中的非工作区域设置具有一定厚度的固定胶层,以粘接所述第一光学元件和所述第二光学元件;
向所述第一光学元件和所述第二光学元件之间的间隙中的工作区域填充液态光敏材料。
在本申请的一种可选地实施例中,所述固定胶层的厚度等于所述体全息光栅的厚度;所述固定胶层包括光学胶层、紫外胶层、压敏胶层中的任意一种胶层。
在本申请的一种可选地实施例中,所述光学元件的光学界面表面包括非平面表面。
在本申请的一种可选地实施例中,所述光学元件的光学界面表面包括曲面表面。
一种光栅光学器件,其特征在于,所述光栅光学器件为如上任一项所述的光栅光学器件的制备方法制备形成的光学器件。
在本申请的一种可选地实施例中,所述光栅光学器件为波导器件,其中所述光栅光学器件中的光学元件为波导元件,所述体全息光栅为耦入光栅或耦出光栅。
本发明所提供的光栅光学器件的制备方法,光栅光学器件包括光学元件,以及贴合光学元件的光学界面表面的体全息光栅;制备方法包括:在光学元件的光学界面表面设置液态光敏材料;控制激光对液态光敏材料进行曝光,使得液态光敏材料固化形成具有光栅结构的体全息光栅。
本申请中考虑到体全息光栅和光学元件之间贴合粘接的工艺精度受限,使得体全息光栅难以平整的粘接于光学元件表面的问题,尤其是针对光学元件的光学界面表面为非平面表面而言,体全息光栅和光学元件之间的粘接精度更加难以控制的问题。因此直接将液态光敏材料置于光学元件的光学界面表面,并对该液态光明材料进行曝光固化,形成和光学元件贴合度良好的体全息光栅,从而避免体全息光栅和光学元件进行胶合的处理时,因为胶合平整度精度不足导致光栅周期在实际应用中发生变化,在一定程度上提升光栅光学器件的工作性能。
本申请中还公开了一种光栅光学器件,具有上述有益效果。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,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。
图1为现有的第一种光栅光学器件的剖面结构示意图;
图2为现有的第二种光栅光学器件的剖面结构示意图;
图3为本申请实施例提供的光栅光学器件的制备方法的流程示意图;
图4为本申请实施例提供的一种光栅光学器件的剖面结构示意图;
图5为本申请实施例提供的另一种光栅光学器件的剖面结构示意图;
图6为图5中的第一光学元件或第二光学元件贴合体全息光栅的表面的示意图;
图7为本申请实施例提供的又一种光栅光学器件的剖面结构示意图;
图8为本申请实施例提供的再一种光栅光学器件的剖面结构示意图。
具体实施方式
参照图1,图1为现有的一种常规光栅光学器件的剖面结构示意图。在光学元件2的曲面表面通过光学胶01粘接设置有体全息光栅1。该光栅光学器件中光学元件2是预先制备完成的,而体全息光栅1需要定制形成和光学元件2的曲面表面形状近似的形状,以保证二者的贴合度;在体全息光栅1和光学元件2成型之后,再通过光学胶01将光学元件2和体全息光栅1相互粘接。
对于图1中的光栅光学器件,其光学胶01的厚度的均匀性是难以保证的或者即便可以保证光学胶01的厚度均匀性也会大大增加加工成本,也就导致体全息光栅1的光学界面和光学元件2的光学界面之间的距离存在不平整的问题,而体全息光栅1在曝光形成光栅周期时,是以其光学界面和光学元件2的光学界面相互平行为基准进行曝光的,这也就导致体全息光栅1在实际工作时的光栅周期和其曝光形成的光栅周期之间是存在偏差的,进而导致成型的光栅光学器件的工作性能降低;另外,将体全息光栅1加工成和光学元件1的曲面形状相配合的形状,加工成本也相对较高,且同样存在精度不足的问题,这也进一步地导致光栅光学器件的工作性能差的问题;且可以理解的是,当光学元件2的表面为其他非平面表面时,也存在类似的问题,且光学元件2的表面形状越复杂,体全息光栅的面形加工难度越大。
参照图2,图2中的光栅光学器件中光学元件2包括两部分即第一光学元件21和第二光学元件22,分别和体全息光栅1的两个表面相连接。相对于图1而言,图2中则难以保证体全息光栅1分别和两个光学元件之间通过光学胶01进行胶合的平整性,以及当光学元件的表面为曲面时,同样存在体全息光栅1加工难度大的以及体全息光栅1和光学元件组成的光栅光学器件的工作性能差的问题。
如上所述可知,当体全息光栅1和其他光学元件相互贴合加工过程中,体全息光栅1和光学元件的表面平整良好地贴合的加工难度相对较大,体全息光栅1和光学元件之间的配合精度降低,进而造成光栅光学器件的工作性能低的问题。
为此,本申请中提出一种直接将制备形成体全息光栅的材料设置于光学元件的表面,并对该材料曝光形成直接贴合于光学元件表面的体全息光栅,进而避免了通过光学胶层对体全息光栅和光学元件之间进行胶合导致二者粘接平整度差的问题,降低光栅光学器件的加工难度,提升光栅光学器件的工作性能。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
图3为本申请实施例提供的光栅光学器件的制备方法的流程示意图;图4为本申请实施例提供的一种光栅光学器件的剖面结构示意图;
图5为本申请实施例提供的另一种光栅光学器件的剖面结构示意图;
图6为图5中的第一光学元件或第二光学元件贴合体全息光栅的表面的示意图;图7为本申请实施例提供的又一种光栅光学器件的剖面结构示意图;图8为本申请实施例提供的再一种光栅光学器件的剖面结构示意图。
在本申请中的实施例中,该光栅光学器件包括光学元件2、以及贴合光学元件2的光学界面表面的体全息光栅1。那么在实际制备该光栅光学器件的制备方法可以包括:
S1:在光学元件的光学界面表面设置液态光敏材料。
该液态光敏材料也即是形成体全息光栅1的聚合物材料,具体可以是光致聚合物、液晶聚合物;该液态光敏材料具有较强的粘稠性。
如图4和图5所示,本实施例中的光学元件2可以是仅仅包含与体全息光栅1一个表面相互贴合的光学元件2,也可以包含分别与体全息光栅1两个表面分别贴合的第一光学元件21和第二光学元件22。
当光学元件2仅仅和体全息光栅1的一个表面相贴合时,可以直接在光学元件2的光学界面表面涂覆液态光敏材料即可;而当光学元件2包含第一光学元件21和第二光学元件22时,向第一光学元件21和第二光学元件22的光学界面表面之间应当具有一个容纳体全息光栅1的间隙,向该间隙中填充液态光敏材料即可。
S2:控制激光对液态光敏材料进行曝光,使得液态光敏材料固化形成具有光栅结构的体全息光栅。
可以采用两束相关光束经过光学元件2透射后入射至液态光敏材料实现曝光过程。相对于常规的曝光过程而言,本实施例中的激光光束形成的相干光束的光照强度应当适当增大,以弥补光学元件2对光束能量吸收而产生的光能损失,至于具体增大多少,应当视光学元件具体的材料以及厚度等因素确定,可以通过反复调试确定,对此本申请中不做具体限制。此外,对于光学元件2包括第一光学元件21和第二光学元件22而言,应当至少包含一个透光元件,控制激光光线透过该透光元件对液态光敏材料进行曝光形成位于第一光学元件21和第二光学元件22之间的体全息光栅1,保证了激光光束可以照射待液态光敏材料实现曝光。
区别于常规技术中先分别将体全息光栅1和光学元件2分别成型后再相互粘接的制备方式而言,本申请直接在光学元件的界面表面设置液态光敏材料,再利用激光对该液态光敏材料进行曝光,进而形成和光学元件2之间连接于一体的体全息光栅1,也就使得体全息光栅1的光学界面和光学元件2的光学界面之间直接相互贴合而不再存在光学胶01,进而避免了光学胶01的厚度均匀性难以把控,进而导致体全息光栅1和光学元件2之间粘接的平整度不足的问题;由此,在对体全息光栅1进行曝光过程中,是以其直接和光学元件2相互贴合的表面为工作面进行曝光的,即便是在液态光敏材料的厚度不均匀的情况下,也能够保证曝光形成的光栅周期和实际工作的光栅周期的一致性,进而提升了光栅光学器件的工作性能。
本实施例因为无需预先制备成型体全息光栅1,因此,无论光学元件2和体全息光栅1贴合的表面是什么样的面形,都无需特别定制体全息光栅1的面形结构,即可实现体全息光栅1和光学元件2直接的高配合度的贴合,进而在很大程度上降低体全息光栅1的加工难度和加工成本的基础上,保证光栅光学器件的工作性能。
由此可见,本申请中在不增加整个光栅光学器件的加工难度的基础上,提升了光栅光学器件的工作性能,保证了光栅光学器件中体全息光栅对光线的衍***度。
对于本实施例中的光栅光学器件,可以应用于多种不同的光学设备中,例如,可以应用于AR显示设备中,该第一光学元件21和第二光学元件22可以分别属于AR显示设备中波导元件的两个不同的部分波导,而体全息光栅1为嵌入波导元件内部的光栅,可以是耦入光栅,也可以是耦出光栅;或者说耦入光栅耦出光栅均可以按照本实施例的制备方式制备,以获得光栅嵌入波导的光学结构。
综上所述,本申请中直接在光学元件的表面设置液态光敏材料,并对该液态光敏材料进行曝光形成直接贴合于光学元件表面的体全息光栅,无需通过光学胶将光学元件的表面和体全息光栅的表面相互粘接,进而避免应光学胶厚度均匀性无法保证导致粘接的平整度差的问题,也在一定程度上降低了光学元件的表面为非平面表面时体全息光栅的加工难度,在一定程度上提升光学光栅器件的工作性能。
基于上述实施例,在光学元件包括第一光学元件和第二光学元件的实施例中,需要在第一光学元件和第二光学元件之间形成间隙。
为此,在本申请的一种可选地实施例中,还可以进一步地包括:
在第一光学元件21和第二光学元件22之间的间隙中的非工作区域环绕工作区域设置环形的垫片层,以形成第一光学元件21和第二光学元件22之间的间隙空腔;其中工作区域为形成体全息光栅1的区域;
向间隙空腔中填充液态光敏材料。
参照图6,以第一光学元件21贴合体全息光栅1的表面为例进行说明,该第一光学元件21贴合体全息光栅1的表面上,中间矩形区域即为需要设置形成体全息光栅1的工作区域,该表面的其它区域均为非工作区域。
可以先在第一光学元件21表面的非工作区域环绕工作区域的垫片层3,为了固定该垫片层3,该垫片层3可以是带有粘性的结构层,例如表面有粘性胶的薄膜纸等;当然该垫片层3也可以通过光学胶或者其他方式固定于第一光学元件21的表面。在将第二光学元件22的表面和垫片层3背离第一光学元件21的表面相互粘接,即可在第一光学元件21和第二光学元件22之间形成一个稳定间隙空间,也在一定程度上划定了液态光敏材料的设置范围区间,由此向该间隙空间填充液态光敏材料。该垫片层可以设置成带有缺口的非封闭环形,且缺口数量可为一个或多个,以便通过缺口向间隙空间内填充液态光敏材料,而且此时垫片层的缺口能够便于间隙空间内原本的空气的排出。
当然垫片层3也可以设置成封闭环形的,例如可以在第一光学元件21的表面设置涂覆液态光敏材料,该液态光敏材料将第一光学元件表面的工作区域完全覆盖,再环绕液态光敏材料设置封闭的垫片层3,且液态光敏材料的边缘和垫片层3之间可以预留一部分的区间,再将第二光学元件22的表面和垫片层3相互贴合并对液态光敏材料进行一定的挤压,使得其能够完全填充覆盖第二光学元件21的工作区域,之后再将溢出的多余的液态光敏材料擦除即可。
可以理解的是,该垫片层的厚度应当等于要求制备的体全息光栅1的厚度,可以为5um~500um,进而使得第一光学元件21和第二光学元件22之间的间隙的厚度等同于体全息光栅的厚度;并且该垫片层3应当优先采用透光率高的结构层,该垫片层3的透光率可以不小于90%。
但在实际应用中,并不必然一定采用该垫片层3形成第一光学元件21和第二光学元件22之间的间隙空间并实现第一光学元件21和第二光学元件22的非工作区域的连接。
在本申请的一种可选的实施例中,还可以预先在第一光学元件21和/或第二光学元件22的表面的非工作区域设置凸起部,通过该凸起部垫起第一光学元件21和第二光学元件22之间容纳液态光敏材料的间隙空间。可以理解的是,该凸起部的高度应当和要求形成的体全息光栅1的厚度相等。
在本申请另一可选地实施例中,可以在第一光学元件21的表面和第二光学元件22的表面中的一个表面上的非工作区域设置凸起部另一个表面上设置和该凸起部位置相对应的凹陷部,该凹陷部的深度应当小于凸起部的高度,且该凹陷部的深度和凸起部的高度的差值应当等于要求形成的体全息光栅1的厚度;由此,即可将第一光学元件21和第二光学元件22相对的两个表面上的凸起部和凹陷部相互套插,既能够对第一光学元件21和第二光学元件22之间的相对位置起到固定作用,避免第一光学元件21和第二光学元件22在配合平面的方向上发生相对滑动,又能形成二者之间的间隙空间,以便填充液态光敏材料。
在本申请的另一可选的实施例中,还可以在第一光学元件21和第二光学元件22的非工作区域还可以设置固定胶层4。例如该固定胶层4可以是光学胶层、紫外胶层以及压敏胶层中的任意一种。显然当固定胶层4在第一光学元件21和第二光学元件22的非工作区域固化成型之后,其本身所具有的厚度也会将第一光学元件21和第二光学元件22之间垫起一个间隙空间,以填充液态光敏材料。
可以理解的是,在实际应用中该固定胶层4的厚度应当也等于要求形成的体全息光栅1的厚度,且和上述垫片层3类似,该固定胶层5也可以是封闭环形或者是非封闭环形,对此,本申请中不做具体限制。
因为固定胶层4在固化之前为液态,可以在第一光学元件21和第二光学元件22之间的固定胶层4尚未固化时,先放置平整度较好的垫片,垫起第一光学元件21和第二光学元件22之间的间隙空间,当固定胶层4固化完成之后,即可将该垫片抽出,进而保证固定胶层4厚度的均匀性。
需要说明的是,一般情况下液态光敏材料形成体全息光栅1之后其对第一光学元件21和第二光学元件22的粘接效果并不足以保证三个部件之间的紧固连接。因此,在实际应用过程中,即便在第一光学元件21和第二光学元件22之间存在上述实施例中的垫片层3或者是存在凸起部以及存在凸起部和凹陷部的基础上,也可以同时在第一光学元件21和第二光学元件22的非工作区域设置固定胶层4,进而保证整体部件连接的紧固性。例如,可以先将第一光学元件21和第二光学元件22的非工作区域设置一圈环形的垫片层3,再环绕垫片层3设置一圈固定胶层4,通过垫片层3限定第一光学元件21和第二光学元件22之间间隙厚度,而通过固定胶层4实现第一光学元件21和第二光学元件22之间的紧固连接。
同理,固定胶层4也可以是环绕第一光学元件21和第二光学元件22的凸起部或者是环绕凸起部和凹陷部设置,对此本申请中不再详细赘述。
另外,在实际应用中第一光学元件2121和第二光学元件222之间也并不必然通过在第一光学元件2121和第二光学元件222之间的非工作区域设置固定胶层4来实现相互固定,还可以通过其他外部连接件从第一光学元件21和第二光学元件22的外部实现二者的连接,对此本申请中不做具体限制。
如前所述,本申请中光学元件2并不必然是平面表面,参照图7和图8,图7和图8分别为第一光学元件21和第二光学元件22相对的表面结构示意图,图7中第一光学元件21和第二光学元件22之间的表面为相互配合的锯齿结构,图8中第一光学元件21和第二光学元件22之间的表面为弧形表面。对于第一光学元件21和第二光学元件22相对的表面的结构可以基于实际需要而设定,对此本申请中没有具体的限制。
在本申请的可选的实施例中,无论光学元件2是和体全息光栅1的一个表面相贴合还是两个表面相贴合光学元2的光学界面表面都可以是非平面表面;或者对于光学元件2包括第一光学元件21和第二光学元件22的实施例中,第一光学元件21和第二光学元件22其中一个光学元件表面为非平面表面,对此本申请中不再详细赘述。
本申请还提供了一种光栅光学器件,该光栅光学器件为基于上述任意实施例提供的光栅光学器件的制备方法制备形成的光学器件。
对于该光栅光学器件具体可以是波导器件,其中,该光栅光学器件中的光学元件为波导元件,体全息光栅为设置在波导元件表面或者是两个波导元件之间的耦出光栅或者是耦入光栅。
当然,在实际应用中该光栅光学器件还可以是其他应用场景中的光学器件,在此不一一列举。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。另外,本申请实施例提供的上述技术方案中与现有技术中对应技术方案实现原理一致的部分并未详细说明,以免过多赘述。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (12)

1.一种光栅光学器件的制备方法,其特征在于,所述光栅光学器件包括光学元件,以及贴合所述光学元件的光学界面表面的体全息光栅;所述制备方法包括:
在所述光学元件的光学界面表面设置液态光敏材料;
控制激光对所述液态光敏材料进行曝光,使得所述液态光敏材料固化形成具有光栅结构的体全息光栅。
2.如权利要求1所述的光栅光学器件的制备方法,其特征在于,所述光学元件包括第一光学元件和第二光学元件,所述第一光学元件、所述体全息光栅、和所述第二光学元件依次贴合连接;所述第一光学元件和所述第二光学元件中至少一个为透光元件;
在所述光学元件的光学界面表面设置液态光敏材料包括:
在所述第一光学元件和所述第二光学元件之间的间隙中填充液态光敏材料;
控制激光对所述液态光敏材料进行曝光,包括:
控制激光透过所述透光元件对所述液态光敏材料进行曝光。
3.如权利要求2所述的光栅光学器件的制备方法,其特征在于,在所述第一光学元件和所述第二光学元件之间的间隙中填充液态光敏材料,包括:
在所述第一光学元件和所述第二光学元件之间的间隙中的非工作区域环绕工作区域设置环形的垫片层,以形成所述第一光学元件和所述第二光学元件之间的间隙空腔;其中所述工作区域为形成所述体全息光栅的区域;
向所述间隙空腔中填充所述液态光敏材料。
4.如权利要求3所述的光栅光学器件的制备方法,其特征在于,所述垫片层的厚度为5um~500um。
5.如权利要求2所述的光栅光学器件的制备方法,其特征在于,所述第一光学元件和所述第二光学元件中至少一个光学元件和所述体全息光栅相贴合的表面的非工作区域具有凸起部,以使所述第一光学元件和所述第二光学元件相对的表面之间形成间隙。
6.如权利要求2所述的光栅光学器件的制备方法,其特征在于,所述第一光学元件和所述第二光学元件分别与所述体全息光栅相贴合的表面的非工作区域具有凸起部和凹陷部;其中,所述第一光学元件和所述第二光学元件中的一个光学元件的凸起部和另一个光学元件的凹陷部相互配合,且所述凸起部的高度和对应相互配合的凹陷部的深度之间的差值等于所述体全息光栅的厚度。
7.如权利要求2至6任一项所述的光栅光学器件的制备方法,其特征在于,在所述第一光学元件和所述第二光学元件之间的间隙中填充液态光敏材料,包括:
在所述第一光学元件和所述第二光学元件之间的间隙中的非工作区域设置具有一定厚度的固定胶层,以粘接所述第一光学元件和所述第二光学元件;
向所述第一光学元件和所述第二光学元件之间的间隙中的工作区域填充液态光敏材料。
8.如权利要求7所述的光栅光学器件的制备方法,其特征在于,所述固定胶层的厚度等于所述体全息光栅的厚度;所述固定胶层包括光学胶层、紫外胶层、压敏胶层中的任意一种胶层。
9.如权利要求1所述的光栅光学器件的制备方法,其特征在于,所述光学元件的光学界面表面包括非平面表面。
10.如权利要求2所述的光栅光学器件的制备方法,其特征在于,所述光学元件的光学界面表面包括曲面表面。
11.一种光栅光学器件,其特征在于,所述光栅光学器件为如权利要求1至10任一项所述的光栅光学器件的制备方法制备形成的光学器件。
12.如权利要求11所述的光栅光学器件,其特征在于,所述光栅光学器件为波导器件,其中所述光栅光学器件中的光学元件为波导元件,所述体全息光栅为耦入光栅或耦出光栅。
CN202210134016.6A 2022-02-14 2022-02-14 光栅光学器件及其制备方法 Pending CN114442212A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210134016.6A CN114442212A (zh) 2022-02-14 2022-02-14 光栅光学器件及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210134016.6A CN114442212A (zh) 2022-02-14 2022-02-14 光栅光学器件及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114442212A true CN114442212A (zh) 2022-05-06

Family

ID=81373034

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210134016.6A Pending CN114442212A (zh) 2022-02-14 2022-02-14 光栅光学器件及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114442212A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114815050A (zh) * 2022-06-23 2022-07-29 杭州光粒科技有限公司 一种光波导封装结构及其封装方法、增强现实光学器件

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104035157A (zh) * 2014-05-26 2014-09-10 北京理工大学 一种基于衍射光学元件的波导显示器
CN106406061A (zh) * 2016-11-16 2017-02-15 苏州苏大维格光电科技股份有限公司 一种体全息元件及其制作方法和制作***
CN107703571A (zh) * 2017-09-22 2018-02-16 东南大学 掺杂金纳米颗粒的全息波导显示***及其光栅制备方法
CN214225472U (zh) * 2021-01-26 2021-09-17 深圳惠牛科技有限公司 一种体全息光栅及其制备***、复制加工结构、波导结构

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104035157A (zh) * 2014-05-26 2014-09-10 北京理工大学 一种基于衍射光学元件的波导显示器
CN106406061A (zh) * 2016-11-16 2017-02-15 苏州苏大维格光电科技股份有限公司 一种体全息元件及其制作方法和制作***
CN107703571A (zh) * 2017-09-22 2018-02-16 东南大学 掺杂金纳米颗粒的全息波导显示***及其光栅制备方法
CN214225472U (zh) * 2021-01-26 2021-09-17 深圳惠牛科技有限公司 一种体全息光栅及其制备***、复制加工结构、波导结构

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114815050A (zh) * 2022-06-23 2022-07-29 杭州光粒科技有限公司 一种光波导封装结构及其封装方法、增强现实光学器件
CN114815050B (zh) * 2022-06-23 2022-10-11 杭州光粒科技有限公司 一种光波导封装结构及其封装方法、增强现实光学器件

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2153464B1 (en) Method of producing a wafer scale package
JP5709837B2 (ja) 液晶素子及び液晶素子の製造方法
JP7371556B2 (ja) 光導波路素子
JP2000002803A (ja) 平板型マイクロレンズアレイ
JP2014048640A (ja) コネクタおよびその製造方法、並びに光通信システム
JP4045026B2 (ja) 電気光学装置及びこれを備えた投射型表示装置
CN114442212A (zh) 光栅光学器件及其制备方法
CN108279459B (zh) 显示模组及显示装置
KR100994350B1 (ko) 광모듈, 광모듈의 제조 방법, 광전송 모듈, 및 전자 기기
WO2009119192A1 (ja) 接合レンズアレイ、接合レンズ及び接合レンズアレイの製造方法
JP2006023385A (ja) 積層型光導波路フィルム及びその製造方法、並びに導波路型光モジュール
CN105765448A (zh) 显示装置以及显示装置的制造方法
TW202016706A (zh) 面板模組結構及其製造方法
US20080285928A1 (en) Optical fiber mounting waveguide device and method for fabricating same
JP2009053549A (ja) 液晶表示装置およびその製造方法
JP4782213B2 (ja) 光導波路デバイス
JPWO2014119646A1 (ja) 積層レンズアレイ、積層レンズアレイ用絞り部材、並びに関連する装置及び方法
WO2022071381A1 (ja) 光導波路素子及びそれを用いた光変調デバイス並びに光送信装置
CN206584142U (zh) 显示装置
WO2007116998A1 (ja) 光ケーブルモジュール
CN211826681U (zh) 棱镜组件以及投影仪
JP2004118049A (ja) 光路変換デバイス
JP2008170871A (ja) 光学シート、それを用いたバックライトユニット、ディスプレイ装置、およびその製造方法
CN114333602B (zh) 显示模组及显示装置
JP2007183471A (ja) 光導波路及びその製造方法並びに光導波路モジュール及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination