OAS 光學軟件 | 一拖二光波導案例分析

01/前言

本案例針對AR設備小型化、高效能的應用需求，依托 OAS 光學軟件的核心設計能力，提出解決方案。 OAS 光學軟件可精準實現光柵協同設計與光能高效復用，有效破解行業核心技術痛點，為 AR 光波導一拖二架構的工程化落地提供專業技術支撐。

02/案例描述

在單光機 AR 光波導系統中，一拖二架構的核心難點在于，如何在有限的波導尺寸內實現雙目能量分離，同時保證系統的高效率與低串擾。針對這一難點，本文提出一種基于“雙耦入光柵”的單光機雙目分光方案：光機布置于鼻梁中間區域，且以一定角度向下傾斜，同時光機設置在世界側；系統通過世界側矩形光柵與眼側傾斜光柵的協同作用，構建起左右眼獨立的傳播通道。

03/第一耦入結構

第一耦入結構采用矩形光柵，其主要作用并非單純入耦，而是優先利用一級透射衍射建立右眼傳播模式。

矩形光柵通過固定方向的光柵矢量，將部分入射能量以m=+1級衍射形式耦合進入波導，并沿右眼方向傳播。由于矩形光柵并非100%衍射，因此仍保留一定比例的0級透射光。該0級光不會直接損耗，而是繼續沿原傳播方向在波導內部傳輸。

04/第二耦入結構

第二偶入結構位于眼側，采用傾斜光柵。該傾斜光柵對矩形光柵透射下來的0級光進行再次衍射，但不同于傳統透射耦合，其采用一級反射衍射機制，將原本繼續傳播的0級能量重新賦予橫向動量，并反射至左眼傳播區域。

05/雙目獨立通道形成與系統優勢

最終系統形成兩條獨立眼路：

矩形光柵一級透射衍射 → 右眼

傾斜光柵一級反射衍射 → 左眼

該結構本質上是一種基于0級光再利用的雙目能量復用架構。傳統波導系統中未被利用的0級透射光，在該方案中被傾斜光柵重新耦轉至另一眼路，從而顯著提高系統光能利用率。

06/總結

OAS 光學軟件一拖二波導案例，通過創新“雙耦入光柵”分光方案破解了單光機 AR 系統一拖二架構的核心痛點，凸顯 OAS 光學軟件的核心優勢：其可精準設計雙光柵協同結構，在有限波導尺寸內實現雙目能量分離與低串擾，同時通過0級透射光復用設計大幅提升光能利用率，為該架構落地提供了高效可行的技術支撐，彰顯了其在 AR 光波導設計領域的專業性。