AR 一拖二光波导双目分离难实现？OAS 双耦入光栅来助力

OAS 光学软件 | 一拖二光波导案例分析

01/前言

本案例针对AR设备小型化、高效能的应用需求，依托 OAS 光学软件的核心设计能力，提出解决方案。 OAS 光学软件可精准实现光栅协同设计与光能高效复用，有效破解行业核心技术痛点，为 AR 光波导一拖二架构的工程化落地提供专业技术支撑。

02/案例描述

在单光机 AR 光波导系统中，一拖二架构的核心难点在于，如何在有限的波导尺寸内实现双目能量分离，同时保证系统的高效率与低串扰。针对这一难点，本文提出一种基于“双耦入光栅”的单光机双目分光方案：光机布置于鼻梁中间区域，且以一定角度向下倾斜，同时光机设置在世界侧；系统通过世界侧矩形光栅与眼侧倾斜光栅的协同作用，构建起左右眼独立的传播通道。

03/第一耦入结构

第一耦入结构采用矩形光栅，其主要作用并非单纯入耦，而是优先利用一级透射衍射建立右眼传播模式。

矩形光栅通过固定方向的光栅矢量，将部分入射能量以m=+1级衍射形式耦合进入波导，并沿右眼方向传播。由于矩形光栅并非100%衍射，因此仍保留一定比例的0级透射光。该0级光不会直接损耗，而是继续沿原传播方向在波导内部传输。

04/第二耦入结构

第二偶入结构位于眼侧，采用倾斜光栅。该倾斜光栅对矩形光栅透射下来的0级光进行再次衍射，但不同于传统透射耦合，其采用一级反射衍射机制，将原本继续传播的0级能量重新赋予横向动量，并反射至左眼传播区域。

05/双目独立通道形成与系统优势

最终系统形成两条独立眼路：

矩形光栅一级透射衍射 → 右眼

倾斜光栅一级反射衍射 → 左眼

该结构本质上是一种基于0级光再利用的双目能量复用架构。传统波导系统中未被利用的0级透射光，在该方案中被倾斜光栅重新耦转至另一眼路，从而显著提高系统光能利用率。

06/总结

OAS 光学软件一拖二波导案例，通过创新“双耦入光栅”分光方案破解了单光机 AR 系统一拖二架构的核心痛点，凸显 OAS 光学软件的核心优势：其可精准设计双光栅协同结构，在有限波导尺寸内实现双目能量分离与低串扰，同时通过0级透射光复用设计大幅提升光能利用率，为该架构落地提供了高效可行的技术支撑，彰显了其在 AR 光波导设计领域的专业性。