压印母版、耦出结构、扩瞳结构、衍射光波导及AR设备的制作方法

本技术涉及衍射波导领域，尤其涉及一种压印母版、耦出结构、扩瞳结构、衍射光波导及ar设备。

背景技术：

1、传统的衍射波导中，为了使得耦出光栅或扩瞳光栅出射的光束更均匀，通常会设置不同深度的光栅单元，而不同深度的光栅结构的制作工艺难度较大，为了制作不同深度的光栅结构，现有技术中，通常有刻蚀路线和压印路线两类工艺方法，在刻蚀工艺中，为制备不同深度的光栅结构常需要多次刻蚀工艺，导致相同的刻蚀工艺参数在不同批次的光栅结构中存在一定的差异性，该差异性值超过容错率的范围，使得多次刻蚀工艺的可重现性较差。

技术实现思路

1、本实用新型提供一种压印母版、耦出结构、扩瞳结构、衍射光波导及ar设备，以解决如何研发一种压印母版，以制作深度连续变化的光栅结构的问题，减少刻蚀工艺，提高刻蚀工艺在不同批次的光栅结构中的可重现性，容错率较小，实现单次刻蚀即可制备不同深度的光栅结构。

2、根据本实用新型的第一方面，提供了一种压印母版,所述压印母版用于制备光栅结构，所述压印母版包括：

3、基底，所述基底的第一表面不同位置设置有第一图形区域，所述第一图形区域具有起伏不平的表面轮廓，以使得位于所述第一图形区域内的不同位置的基底的厚度连续变化,所述光栅结构的图形与所述第一图形区域的图形相匹配，使得形成的光栅结构的厚度呈连续变化。

4、可选的，所述第一图形区域的表面轮廓包括至少沿着两个方向起伏不平的表面轮廓，所述两个方向平行于所述基底的第二表面，所述第二表面与所述第一表面相对设置。

5、可选的，所述起伏不平的表面轮廓包括在至少两个方向上形成台阶状变化的表面轮廓，且所述基底的厚度连续变化表征为相邻两台阶的厚度差不大于10％。

6、可选的，各所述台阶的台阶面相互平行，以使得在用于压印时与压印对象的基底表面平行。

7、可选的，所述第一图形区域的形状为曲线和/或直线围成的封闭形状。

8、可选的，所述基底的材质为sio2、si、高折玻璃或树脂。

9、根据本实用新型的第二方面，提供了一种耦出结构，利用本实用新型第一方面的任一项所述的压印母版制作而成。

10、根据本实用新型的第三方面，提供了一种扩瞳结构，利用本实用新型第一方面的任一项所述的压印母版制作而成。

11、根据本实用新型的第四方面，提供了一种衍射光波导，包括本实用新型第二方面所述的耦出结构，和/或，包括本实用新型第三方面所述的扩瞳结构。

12、根据本实用新型的第五方面，提供了一种ar设备，包括本实用新型的第四方面所述的衍射光波导。

13、本实用新型提供的技术方案，创造性的提出了一种利用表面平坦且厚度非均匀化的压印母版，以用于制作不同深度且连续变化的光栅结构的新的技术方案，能够减少现有技术中刻蚀的次数，克服多次刻蚀过程中由于相同工艺的刻蚀参数在不同基底的刻蚀过程中所带来的差异性，可保证不同工艺批次的光栅结构的一致性，实现工艺的可重复性，保证了光栅及波导结构性能的稳定性，单次刻蚀工艺即可制备不同深度的光栅单元，效率较高同时有利于批量生产。

技术特征：

1.一种压印母版,所述压印母版用于制备光栅结构，其特征在于，所述压印母版包括：

2.根据权利要求1所述的压印母版，其特征在于，所述第一图形区域的表面轮廓包括至少沿着两个方向起伏不平的表面轮廓，所述两个方向平行于所述基底的第二表面，所述第二表面与所述第一表面相对设置。

3.根据权利要求2所述的压印母版，其特征在于，所述起伏不平的表面轮廓包括在至少两个方向上形成台阶状变化的表面轮廓，且所述基底的厚度连续变化表征为相邻两台阶的厚度差不大于10％。

4.根据权利要求3所述的压印母版，其特征在于，各所述台阶的台阶面相互平行，以使得在用于压印时与压印对象的基底表面平行。

5.根据权利要求1所述的压印母版，其特征在于，所述第一图形区域的形状为曲线和/或直线围成的封闭形状。

6.根据权利要求1所述的压印母版，其特征在于，所述基底的材质为sio2、si、高折玻璃或树脂。

7.一种耦出结构，其特征在于，利用权利要求1-6任一项所述的压印母版制作而成。

8.一种扩瞳结构，其特征在于，利用权利要求1-6任一项所述的压印母版制作而成。

9.一种衍射光波导，其特征在于，包括权利要求7所述的耦出结构，和/或，包括权利要求8所述的扩瞳结构。

10.一种ar设备，其特征在于，包括权利要求9所述的衍射光波导。

技术总结
本技术提供了一种压印母版,所述压印母版用于制备光栅结构，所述压印母版包括：基底，所述基底的第一表面不同位置设置有第一图形区域，所述第一图形区域具有起伏不平的表面轮廓，以使得位于所述第一图形区域内的不同位置的基底的厚度连续变化,所述光栅结构的图形与所述第一图形区域的图形相匹配，使得形成的光栅结构的厚度呈连续变化。本技术提供的技术方案，可以解决如何研发一种压印母版，以制作深度连续变化的光栅结构的问题。本申请还提供一种耦出结构、扩瞳结构、衍射光波导及AR设备。

技术研发人员：陈和峰,陈志高,楼歆晔
受保护的技术使用者：上海鲲游科技有限公司
技术研发日：20230424
技术公布日：2024/1/15