對於增強現實領域，衍射光柵是常用的耦入器和耦出器，而主要的類型包括表面浮雕光柵（Surface-Relief Gratings）和體布拉格光柵(Volume Bragg Gratings；VBG)。
表面浮雕光柵是指在光波導表面雕刻出光柵。由於折射率和色彩表現可以，以及光電子及相關產業的技術積累，量產成本較低，表面浮雕光柵目前主導了AR眼鏡市場。例如，微軟HoloLens和Magic Leap都採用了SRG。
體布拉格光柵是通過紫外光的熱加工作用，引起光敏玻璃折射率的永久性改變，從而在其內部形成一定規律的折射率分布。
體布拉格光柵有著高光譜選擇性和卓越的透明質量，但光譜選擇性導致顯示光利用效率較低，而且它們對諸如溫度或溼度等環境刺激相對更為敏感。
正在大力發展VBG的包括蘋果收購的Akonia和DigiLens等公司。根據映維網的專利跟蹤，Facebook同樣開始積極地探索VBG在AR頭顯/眼鏡方面的應用。
美國專利商標局在2020年已經公布了兩份與之相關的專利申請。第一份是於2018年10月提交，並在今年4月公布的「Waveguide Including Volume Bragg Gratings（包含體布拉格光柵的波導）」；第二份則是在2019年12月提交，並在7月公布的「Volume Bragg Gratings For Near-Eye Waveguide Display（用於近眼波導顯示器的體布拉格光柵）」。
對於在日前公布的「Volume Bragg Gratings For Near-Eye Waveguide Display」專利申請，Facebook主要描述了一種用於近眼波導顯示器的體布拉格光柵。
專利描述的波導顯示器包括對可見光透明的基板；配置成將顯示光耦合到基板中以使得顯示光通過全內反射而在基板內傳播的耦合器；位於基板之上的第一復用VBG和第二復用VBG。第二復用VBG與第一復用VBG在波導顯示器的至少一個透明區域內重疊。第一復用VBG配置成將顯示光衍射到第二復用VBG的兩個或多個區域，並且第二復用VBG配置成將顯示光衍射到波導顯示器的視窗的兩個或多個區域。
在一些實施例中，第一多路復用VBG可以包括通過少於100次曝光記錄的少於100個VBG，如通過少於50次曝光記錄的少於50個VBG。在一些實施例中，第一復用VBG厚度小於100μm，如小於50μm。第二復用VBG可以包括通過少於100次曝光記錄的少於100個VBG，如通過少於50次曝光記錄的少於50個VBG。
在一些實施例中，波導顯示器同時可以包括位於基板之上的第三復用VBG，第三復用VBG可以配置成衍射耦合到第一復用VBG中的顯示光。在一些實施例中，第三復用VBG可以包括多個VBG，其中每個VBG可以具有與第一個復用VBG中的各個VBG的光柵矢量相同的各自光柵矢量。在一些實施例中，第一多路復用VBG和第三多路復用VBG通過相同次數的曝光記錄。
在一些實施例中，波導顯示器可進一步包括基板之上的第三復用VBG和第四復用VBG。第三多路復用VBG可配置成衍射耦合到第一復用VBG的顯示光的第一部分。第四多路復用VBG可以配置成衍射耦合到第一復用VBG的顯示光的第二部分。在一些實施例中，顯示光的第一部分和第二部分可以對應於不同的波長範圍或不同的視場。在一些實施例中，第一多路復用VBG可以包括第一組VBG和第二組VBG。第三多路復用VBG可以包括第三組VBG，其中第三組VBG中的每個VBG可以具有與第一組VBG中的相應VBG的光柵矢量相同的各自光柵矢量。第四復用VBG可以包括第四組VBG，其中第四組VBG中的每個VBG可以具有與第二組VBG中的相應VBG的光柵矢量相同的各自光柵矢量。第一組VBG和第二組VBG可以在第一多路復用VBG的不同區域中。在一些實施例中，第三復用VBG和第四復用VBG可以在基板表面的不同區域中，或者位於基板的不同層或表面上。
在波導顯示器的一些實施例中，耦合器可以包括衍射耦合器、折射耦合器或反射耦合器。在一些實施例中，第一復用VBG可以配置成在第一方向上擴展顯示光，並且第二復用VBG可以配置成在第二方向上擴展顯示光。
使用波導顯示器顯示圖像的方法可以包括，通過耦合器將顯示光耦合到對可見光透明的基板中；通過基板引導顯示光在基板內傳播；通過第一復用VBG的兩個或多個區域將顯示光衍射到第二復用VBG的兩個或多個區域；並且，通過第二復用VBG的兩個或多個區域將來自第一復用VBG的顯示光衍射到波導顯示器的視窗的兩個或多個區域。在波導顯示器的至少一個透明區域中，第二復用VBG可以與第一復用VBG重疊。
在一些實施例中，所述方法可以包括第三復用VBG將第一波長範圍內顯示光的衍射到第一多路復用VBG，並且第四多路復用VBG將第二波長範圍內顯示光的衍射到第一多路復用VBG。
在一些實施例中，將第一波長範圍內的顯示光衍射到第一復用VBG可以包括將第一波長範圍內的顯示光衍射到第一復用VBG的第一區域。將第二波長範圍內的顯示光衍射到第一復用VBG可以包括將第二波長範圍內的顯示光衍射到第一復用VBG的第二區域。
相關專利：Volume Bragg Gratings For Near-Eye Waveguide Display
需要注意的是，「Volume Bragg Gratings For Near-Eye Waveguide Display（用於近眼波導顯示器的體布拉格光柵）」的文件只是一份專利申請，尚不確定Facebook是否會或將於何時商業化所述的發明技術。
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