复享光学R1-DFG 在AR衍射光波导衍射效率及周期测量中的应用

一种宏观角分辨光谱系统对AR衍射光波导衍射效率及周期测量的方法

【概述】光学显示模组是AR眼镜的核心部件，为了实现同时呈现虚拟和真实的世界，高达80%透光率的光波导正逐渐取代棱镜、birdbath等方案。光波导显示方案包括阵列光波导和衍射光波导，尽管阵列光波导具备出色的成像效果，但其制备工艺较为繁琐。相比之下，衍射光波导凭借纳米压印制备技术可获得更低的量产成本与更大的量产规模，被认为是未来最为理想的光学显示方案。

衍射光波导的显示原理是通过光栅衍射的方式将光机出射的光通过光栅耦入波导，再通过光栅耦出至人眼。因此，光栅在衍射光波导中扮演着最核心的角色。在光栅的设计与制造过程中，衍射效率与周期是关键指标，通过对这两个参数的测量，可以实现从光栅设计到工艺全流程的优化，从而不断提升光栅性能，最终为AR眼镜带来更低的能耗与更优的成像效果。

【样品 ＆ 测试】传统的光栅衍射效率测量方法是采用单色光入射，通过测得不同角度下的衍射光谱，结合光栅方程并与入射光强进行对比，可以分别得到光栅的衍射效率和周期。然而这种方法一次只可测得单一波长下的衍射效率，若要获得宽波段的衍射效率信息，则需要逐步扫描不同波长的入射光，完成一次测试的时间长达几十分钟甚至数小时。为了解决该问题，提高测试效率，复享光学的光栅衍射效率光谱系统R1-DFG采用了220~2500nm宽谱光源以及360°可调的自动化转臂，能够快速测量平面光栅在宽波段的衍射效率，并根据不同波长下的衍射光谱提供更加精准的周期测量结果。

图2为某公司的光栅衍射效率与周期的测量结果，可以看出，复享光学的光栅衍射效率光谱系统R1-DFG最低可测得1%以下的衍射效率及优于0.1nm精度的光栅周期。

【总结】复享光学的R1-DFG 光栅衍射效率光谱系统可用于表征光栅衍射效率及不同角度的衍射光谱曲线，为从事光栅相关应用的科研及企业客户群提供了技术支持和基础平台。