Les combineurs de guides d'ondes optiques présentent des avantages notables dans l'extension de la pupille de sortie et l'amincissement de l'apparence des affichages de réalité augmentée. La technologie d'extension de pupille de sortie guide la lumière vers l'œil humain en induisant une diffraction multiple dans la zone de couplage. Cependant, cette diffraction multiple peut entraîner un affaiblissement progressif de la luminosité de la pupille de sortie le long du trajet optique, provoquant une non-uniformité de la luminosité. Particulièrement lors de l'utilisation de réseaux holographiques polarisants fabriqués à partir de cristaux liquides comme éléments de couplage, car ces réseaux ne sont sensibles qu'à un seul type de lumière circulairement polarisée, tandis que la lumière polarisée circulairement orthogonale est directement transmise, ce qui diminue l'efficacité énergétique du système de guide d'onde. Pour relever ce défi, cet article propose un système optique d'affichage AR de guide d'ondes avec multiplexage de polarisations circulaires gauches et droites par un réseau holographique polarisant, tout en réalisant une grande taille de pupille de sortie et une bonne uniformité à l'œil. Sur le plan théorique et de la simulation, la structure du réseau pour un grand angle de vue a été conçue via la théorie de l'espace k, avec un Micro-LED (μLED) comme écran microafficheur, un système d'objectifs de projection conçu pour correspondre, et une simulation d'imagerie complète du guide d'ondes réalisée. Expérimentalement, un guide d'ondes à réseau holographique polarisant a été fabriqué avec une longueur d'onde centrale de 532 nm et une pupille de sortie de 45 mm × 25 mm. Les résultats expérimentaux ont montré que l'angle du champ diagonal du système atteignait 32,86° avec un indice de réfraction de substrat de 1,51. Comparé aux solutions ne répondant qu'à une seule polarisation circulaire, l'uniformité mesurée par la méthode des neuf points a été améliorée de 48,8 %, l'uniformité globale améliorée de 34,1 % et l'efficacité optique du combineur de guide d'ondes améliorée d'un facteur 1,2. Ce travail offre des conseils précieux et une référence pour la conception des guides d'ondes holographiques polarisants.

réalité augmentée; réseau polarisant en cristal liquide; affichage Micro-LED; guide d'ondes; réseau de diffraction