新型波导型准直投影系统：衍射光栅设计与优化

“新型波导型准直投影系统中衍射光栅的设计” 本文详细探讨了在新型波导型准直投影系统中衍射光栅的关键设计要素，这种系统利用衍射光栅实现了光束的耦合、扩展和成像功能，从而显著提升了系统的集成性和小型化程度。该系统具有高度的研究价值，特别是在现代显示器技术中的应用前景。 文章基于严格耦合波理论，利用Matlab建立了一个新型波导型准直投影系统的数学模型。这一理论是光学领域用于分析光波在波导中传播的重要工具，它考虑了光波在不同介质间传播时的相互作用和能量转换，确保了模型的精确性。 在光栅设计部分，作者针对耦合光栅、扩展光栅和出射光栅进行了深入分析。耦合光栅是系统的第一步，它需要有效地引导光线进入波导。文章提出采用新型闪耀光栅作为耦合光栅，这种光栅通过特殊设计的周期性结构能够提高光的耦合效率。扩展光栅的作用是将光束扩散到合适的大小，文中建议使用普通二元光栅与新型二元光栅的组合，这样可以平衡光束扩展的均匀性和效率。最后，出射光栅则负责将扩大的光束准直并投射出来，选择闪耀光栅是因为其能提供高定向性的出射光束。 经过设计，新型波导型准直投影系统显示出优秀的性能：成像均匀，视场达到24.8°×30°，这在小型显示设备中是非常理想的特性。同时，由于整个系统只使用一块波导板，因此它占用的空间小，重量轻，非常符合集成化和小型化的需求。 文章还提到了材料选择，其中提到了二氧化钛（TiO2）薄膜，这是一种常见的光电子材料，因其高折射率和良好的光学稳定性，常被用于制作光栅和其他光学元件。 这篇研究详细阐述了如何通过精心设计衍射光栅，优化新型波导型准直投影系统的性能，为光电子领域的微型化和集成化提供了新的解决方案。文章的关键词包括光栅、波导型准直投影系统、衍射效率、二氧化钛薄膜以及严格耦合波理论，这些关键概念共同构成了该研究的核心。