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基于单层基板双面液晶偏振体光栅的大视场角光波导AR显示
器件物理及器件制备 | 更新时间：2026-03-02

    • 基于单层基板双面液晶偏振体光栅的大视场角光波导AR显示

    • Wide-field-of-view AR waveguide display enabled by one substrate coated with double-sided polarization volume gratings

    • “交叉型液晶偏振体光栅（PVG）二维扩瞳光波导因其结构紧凑和制备便捷性成为AR显示的研究热点。然而，其用于AR显示的视场角（FOV）受到双波导堆叠技术方案的限制。为提升此类波导的视场角，本文提出一种基于单层高折射率玻璃基板（n=1.9）并在其正反双面集成左手、右手手性PVG的光波导架构。其中，耦入端和耦出端左右手性光栅倒格矢的水平方位夹角分别为0°和60°。入射光经PVG的偏振选择性被分束为两条全内反射路径；当耦入和耦出光栅对光提供的合倒格矢为0时被部分耦出，并形成完整的二维扩展光瞳。我们基于光栅衍射方程和玻璃折射率推导了视角中心为波导垂直方向时对应的PVG光栅周期，并通过COMSOL仿真验证了532 nm准直光垂直入射的耦入机制。实验制备的样机实现出瞳光栅尺寸28 mm × 22 mm，视场角达水平32.8°、垂直18.7°、对角线37.8°，对角线视场角较前期研究提升26%。该设计通过在基板双面直接制备PVG光栅，省去了传统胶合工艺，避免了折射率匹配胶水和基底材料的严苛选择需求，显著简化了制备流程并有效降低了制造成本。该方案还利用高折射率基板显著增大了FOV，同时提升了成像质量，为AR头戴近眼显示提供了一种具有前景的高性能方案。#模板#，介绍了其在AR显示领域的研究进展，专家提出了一种基于单层高折射率玻璃基板的光波导架构，为提升视场角提供解决方案。”
    • 液晶与显示   2026年41卷第2期 页码：188-196

    • DOI：10.37188/CJLCD.2025-0242    

      中图分类号： TN27;O753+.2
    • CSTR：32172.14.CJLCD.2025-0242    

    • 收稿：2025-12-01，

      修回：2025-12-23，

      纸质出版：2026-02-05

    移动端阅览

  • 钟梁志煌, 陈全明, 罗丹. 基于单层基板双面液晶偏振体光栅的大视场角光波导AR显示[J]. 液晶与显示, 2026,41(2):188-196. DOI： 10.37188/CJLCD.2025-0242. CSTR： 32172.14.CJLCD.2025-0242.

    ZHONG Liangzhihuang, CHEN Quanming, LUO Dan. Wide-field-of-view AR waveguide display enabled by one substrate coated with double-sided polarization volume gratings[J]. Chinese Journal of Liquid Crystals and Displays, 2026, 41(2): 188-196. DOI： 10.37188/CJLCD.2025-0242. CSTR： 32172.14.CJLCD.2025-0242.

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