[發(fā)明專利]用于光纖掃描器的微結(jié)構(gòu)化光纖振蕩器和波導(dǎo)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011276836.6
• 申請(qǐng)日: 2017-12-21
• 公開（公告）號(hào): CN112363270B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: T·M·達(dá)爾林普爾;C·卡爾里斯勒;J·舍費(fèi)爾;A·C·杜納;V·馬瑟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 奇躍公司
• 主分類號(hào): G02B6/02
• 分類號(hào): G02B6/02;G02B26/10;G02B6/00
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 姜利芳;楊曉光

所描述的是光纖和包括光纖的掃描光纖顯示器。所公開的光纖包括被定位在中心波導(dǎo)元件與外周邊之間的多個(gè)質(zhì)量調(diào)節(jié)區(qū)域(諸如氣體填充區(qū)域)以用于與缺少所述多個(gè)質(zhì)量調(diào)節(jié)區(qū)域的光纖相比較減少所述光纖的質(zhì)量。

本申請(qǐng)是國(guó)際申請(qǐng)?zhí)枮镻CT/US2017/067973、國(guó)際申請(qǐng)日為2017年12月21日、中國(guó)國(guó)家申請(qǐng)?zhí)枮?01780079410.1、標(biāo)題為“用于光纖掃描器的微結(jié)構(gòu)化光纖振蕩器和波導(dǎo)”的專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求于2016年12月23日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)?2/438,898和于2017年2月27日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)?2/464,298的權(quán)益和優(yōu)先權(quán)，其以整體內(nèi)容通過引用并入本文。

背景技術(shù)

光纖已經(jīng)被用于各種用途，包括通信、傳感器和成像。各種構(gòu)造的光纖存在并且通常包括具有附加緩沖區(qū)的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，諸如由中央芯和周圍包層制成的波導(dǎo)，以及可選地包括以提供處理或暴露于環(huán)境條件期間的保護(hù)的夾套層。需要附加的光纖設(shè)計(jì)和優(yōu)化來改進(jìn)和擴(kuò)大在其中采用或可以采用光纖的各種應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)涉及光波導(dǎo)。更具體地，并且非限制性地，本申請(qǐng)涉及光纖和光纖振蕩器，諸如用于掃描光纖顯示器，其中，所述光纖包括波導(dǎo)元件和具有被定位在所述波導(dǎo)元件與所述光纖的外周邊之間的一個(gè)或多個(gè)質(zhì)量降低元件的機(jī)械區(qū)域。所述質(zhì)量降低元件的包括有利地提供包含具有對(duì)于視場(chǎng)的改進(jìn)的所述光纖的掃描光纖顯示器，諸如當(dāng)與常規(guī)光纖振蕩器的使用相比較時(shí)。

掃描設(shè)備通常對(duì)針對(duì)頻率的掃描范圍進(jìn)行折中。例如，通常，隨著頻率增加，掃描范圍減小。類似地，隨著掃描范圍增加，頻率減小。然而，在許多應(yīng)用中，諸如掃描光學(xué)投影儀，具有大操作頻率和大范圍是期望的。頻率可以對(duì)于分辨率和刷新率二者是重要的。例如，在掃描光纖顯示器中，頻率可能直接地影響刷新率，因?yàn)楣饫w的重復(fù)振蕩可以指示輸出視圖可以多么頻繁地改變。

然而，針對(duì)給定投影儀設(shè)計(jì)，范圍可能對(duì)于視場(chǎng)是重要的。例如，振蕩光纖的所述最大幅度或者范圍可以提供關(guān)于由所述光纖生成的輸出圖像可以多么寬的限制。隨著所述振蕩范圍增加，可以提供更寬的視場(chǎng)。

由于其小形狀因子和有用的分辨率和視場(chǎng)，因而掃描設(shè)備還可以用作顯示設(shè)備。然而，為了獲得具有高掃描范圍的高頻掃描設(shè)備，需要本領(lǐng)域中的創(chuàng)新。目前所描述的光纖允許改進(jìn)的視場(chǎng)投影儀，同時(shí)維持小形狀因子。作為示例，通過將所公開的光纖并入掃描光纖顯示器投影儀中，所述投影儀的所述視場(chǎng)可以相對(duì)于常規(guī)掃描光纖顯示設(shè)備增加。

在第一方面中，所提供的是光纖。所公開的光纖在本文中還可以稱為微結(jié)構(gòu)化光纖。示例的光纖包括以下那些光纖，其包括：波導(dǎo)元件，其沿著軸延伸；機(jī)械區(qū)域，其在所述波導(dǎo)元件周圍，諸如被定位在所述波導(dǎo)元件與外周邊之間并且包括具有第一密度的第一材料的機(jī)械區(qū)域；以及多個(gè)質(zhì)量調(diào)節(jié)區(qū)域，其被定位在所述機(jī)械區(qū)域內(nèi)，諸如包括具有小于所述第一密度的第二密度的第二材料的多個(gè)質(zhì)量調(diào)節(jié)區(qū)域。這樣的質(zhì)量調(diào)節(jié)區(qū)域可以可選地包括空氣或者可以對(duì)應(yīng)于材料被移除或以其他方式不在所述機(jī)械區(qū)域的區(qū)域。將理解到，所述第一材料和第二材料還可以具有不同的光學(xué)性質(zhì)，諸如不同的折射率。