[發明專利]用于在二維上擴展出射光瞳的設備

有效

• 申請號: 200680056879.5
• 申請日: 2006-12-28
• 公開（公告）號: CN101589326A
• 公開（公告）日: 2009-11-25
• 發明（設計）人: T·萊沃拉;P·薩里科
• 申請（專利權）人: 諾基亞公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01;G02B27/42;G02B5/18
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所
• 代理人: 楊曉光;張靜美

1.一種用于擴展光束的設備，其包括：

-基本上是平面的波導基片；

-輸入光柵，所述輸入光柵將輸入波束耦合到所述基片中以形成向內耦合的光束；

-交叉光柵，所述交叉光柵通過衍射所述向內耦合的光束的光來提供子波束；以及

-輸出光柵，所述輸出光柵將所述子波束的光耦合到所述基片之外以便提供輸出波束，

其中，所述向內耦合的光束的光適于與所述交叉光柵交互兩次或更多次，在第一位置處的交互提供了第一子波束和第二子波束，所述第一子波束和所述第二子波束在不同的方向上傳播，所述第二子波束與所述交叉光柵在第二位置處的交互提供了在與所述第一子波束相同的方向上傳播的第三子波束，所述輸出波束適于具有與所述輸入波束基本上相同的方向，所述輸入光柵包括具有光柵周期d₀的基本上線性的衍射特征，所述交叉光柵包括沿基本上平行的線的第一集合的線所布置的進一步的衍射特征，所述進一步的衍射特征還被沿基本上平行的線的第二集合的線布置，所述第一集合的線垂直于所述第二集合的線，所述第一集合具有第一光柵周期d₁，所述第二集合具有第二光柵周期d₂，所述第一集合的線相對于所述輸入光柵的基本上線性的特征具有角度ρ，所述角度ρ在30至60度的范圍中，常數A₀在1.8至2.2的范圍中，所述第一光柵周期d₁滿足條件d₀＝A₀?d₁?sinρ，并且所述第二光柵周期d₂滿足條件d₀＝A₀?d₂cosρ。

2.根據權利要求1所述的設備，其中所述常數A₀等于2。

3.根據權利要求1或2所述的設備，其中所述第一光柵周期d₁、所述第二光柵周期d₂和所述光柵周期d₀已被選擇成基本上防止將光向外耦合通過所述交叉光柵。

4.根據前述權利要求1或2所述的設備，其中所述輸入光柵的光柵周期d₀在λ/2至λ的范圍中，其中λ是光的預定波長。

5.根據權利要求4所述的設備，其中所述輸入光柵的光柵周期d₀基本上等于λ/(1+α_MAX)，其中α_MAX是對于角度θ_IN和的預定范圍來說的最大絕對值，所述角度θ_IN是在所述輸入光柵的表面法線與所述輸入波束的方向之間的角度，并且所述角度是所述光束在基片表面上的投影與基準方向之間的角度，所述基準方向垂直于所述輸入光柵的所述線性的衍射特征和所述表面法線。

6.根據前述權利要求1或2所述的設備，其中所述交叉光柵是表面浮雕光柵。

7.根據權利要求6所述的設備，其中所述交叉光柵是傾斜的表面浮雕光柵。

8.根據前述權利要求1或2所述的設備，其包括兩個輸出光柵。