CN113884180B - 衍射光波导的测试系统、方法及装置 - Google Patents

Abstract

本公开实施例公开了衍射光波导的测试系统、方法及装置，该衍射光波导具有光线耦入区和光线耦出区，该系统包括：光源模组，用于向光线耦入区发射第一光线；探测模组，用于检测第二光线，其中，第二光线为第一光线自光线耦入区进入衍射光波导，且传播至光线耦出区并射出的光线；控制模组，用于控制衍射光波导绕光线耦入区的中心旋转，以获得具有设定入射角度的第一光线，以及，控制探测模组进行移动，以使探测模组检测与设定入射角度的第一光线对应的第二光线；测试模组，用于根据设定入射角度的第一光线和与设定入射角度的第一光线对应的第二光线，确定衍射光波导对应设定入射角度的光传输效率。

Description

衍射光波导的测试系统、方法及装置

技术领域

本公开实施例涉及AR显示模组的技术领域，更具体地，本公开实施例涉及一种衍射光波导的测试系统、方法及装置。

背景技术

光传输效率是衡量衍射光波导的光学性能的重要指标。具体地，可以根据衍射光波导在不同视场下的光传输效率，评价衍射光波导的光学性能的好坏。

现有技术中，通过控制光源模组旋转模拟不同视场，并控制探测器旋转移动，使得探测器以扫描拼接的方式测试某一视场的全部光能量，但是，这种方式光源部分和探测器部分均需要添加旋转机构，结构复杂，测试精度受机械运动影响较大。

发明内容

本公开实施例的目的在于提供一种测试衍射光波导的光学性能的新的技术方案。

根据本公开的第一方面，提供了一种衍射光波导的测试系统，所述AR衍射光波导具有光线耦入区和光线耦出区，所述系统包括：

光源模组，用于向所述光线耦入区发射第一光线；

探测模组，用于检测第二光线，其中，所述第二光线为所述第一光线自所述光线耦入区进入所述衍射光波导，且传播至所述光线耦出区并射出的光线；

控制模组，用于控制所述衍射光波导绕所述光线耦入区的中心旋转，以获得具有设定入射角度的第一光线，以及，控制所述探测模组进行移动，以使所述探测模组检测与所述设定入射角度的第一光线对应的第二光线；

测试模组，用于根据所述设定入射角度的第一光线和与所述设定入射角度的第一光线对应的第二光线，确定所述衍射光波导对应所述设定入射角度的光传输效率。

可选地，所述探测模组包括：

积分球，所述积分球包括球形腔体和入射口，所述第二光线通过所述入射口进入所述球形腔体，并在所述球形腔体内发生漫反射；

挡光板，所述挡光板设置在所述球形腔体内；

功率探测器，所述功率探测器的感应探头与所述球形腔体的内表面连接，用于检测经所述球形腔体漫反射后的所述第二光线。

可选地，还包括：

第一组合透镜，所述第一组合透镜位于所述探测模组与所述光线耦出区之间，且靠近所述探测模组设置，所述第一组合透镜用于使从所述光线耦出区射出的光线汇聚至所述积分球。

可选地，所述第一组合透镜包括平行设置的第一平凸透镜、第二平凸透镜和第三平凸透镜，所述第二平凸透镜设置在所述第一平凸透镜与所述第三平凸透镜之间。

可选地，还包括：

光阑，所述光阑设置在所述衍射光波导的出瞳位置，所述光阑具有通光孔，所述通光孔的孔径由第一侧面至第二侧面逐渐增大，以使所述通光孔的内壁的倾斜方向与所述通光孔的中心线呈第一夹角；

其中，所述第一侧面为靠近所述光线耦出区的侧面，所述第二侧面为背离所述光线耦出区的侧面。

可选地，所述第一夹角大于所述衍射光波导的视场角的1/2。

可选地，所述光源模组包括：

光源组件，用于发射第一光线；

第二组合透镜，所述第二组合透镜包括平行设置的第一透镜和第二透镜，所述第一透镜位于所述光源组件和所述第二透镜之间，所述第一透镜的焦距与所述第二透镜的焦距的比值根据所述光线耦入区的大小进行设定，所述第二组合透镜用于调整所述第一光线射入所述光线耦入区的光斑的大小；

反射镜，用于改变所述光源组件发射的第一光线的传播方向，以使所述第一光线射入所述光线耦入区。

可选地，所述光源模组为LED光源模组；所述光源组件，包括：

RGB三色光源；

合束器，用于将所述RGB三色光源发出的光线合束，得到第一光线；

准直透镜，所述准直透镜设置在所述RGB三色光源的光线传输路径上，所述准直透镜用于对所述RGB三色光源发射的光线进行准直。

根据本公开的第二方面，提供了一种衍射光波导的测试方法，所述衍射光波导具有光线耦入区和光线耦出区，所述方法包括：

通过光源模组向所述光线耦入区发射第一光线；

控制所述衍射光波导绕所述光线耦入区的中心旋转，以获得具有设定入射角度的第一光线，以及，控制探测模组进行移动，以使所述探测模组检测与所述设定入射角度的第一光线对应的第二光线；

根据所述设定入射角度的第一光线和与所述设定入射角度的第一光线对应的第二光线，确定所述衍射光波导对应所述设定入射角度的光传输效率。

根据本公开的第三方面，提供了一种衍射光波导的测试装置，所述AR衍射光波导具有光线耦入区和光线耦出区，所述装置包括：

第一控制模块，用于通过光源模组向所述光线耦入区发射第一光线；

第二控制模块，用于控制所述衍射光波导绕所述光线耦入区的中心旋转，以获得具有设定入射角度的第一光线，以及，控制探测模组进行移动，以使所述探测模组检测与所述设定入射角度的第一光线对应的第二光线；

测试模块，用于根据所述设定入射角度的第一光线和与所述设定入射角度的第一光线对应的第二光线，确定所述衍射光波导对应所述设定入射角度的光传输效率。

根据本申请实施例，通过控制待测的衍射光波导绕光线耦入区中心旋转，以获得具有不同入射角度的第一光线，以模拟不同视场，并且，控制探测模组同步移动，可以探测不同视场的出射光线的能量，从而可以测试在不同视场下衍射光波导的光传输效率，以检测衍射光波导的光学性能的好坏。本申请实施例，不需要控制光源模组和探测器同步旋转，机械结构简单，容易实现，测试精度也不容易受到机械运动精度的影响，测试精度更高。此外，本申请实施例提供的测试系统，兼容性更强，可以对透射式的衍射光波导进行测试，也可以反射式的衍射光波导进行测试，适用范围广。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1a本公开实施例的透射式衍射光波导的结构示意图；

图1b本公开实施例的反射式衍射光波导的结构示意图；

图2本公开实施例的相关技术中衍射光波导的测试系统的结构示意图；

图3本公开实施例的衍射光波导的测试系统的结构示意图之一；

图4本公开实施例的光源模组的结构示意图；

图5本公开实施例的衍射光波导的测试系统的结构示意图之二；

图6本公开实施例的探测模组的结构示意图；

图7本公开实施例的第一组合透镜的结构示意图；

图8本公开实施例的光阑的结构示意图；

图9a本公开实施例的衍射光波导的结构示意图之一；

图9b本公开实施例的衍射光波导的结构示意图之二；

图10a本公开实施例的衍射光波导的旋转过程的示意图之一；

图10b本公开实施例的衍射光波导的旋转过程的示意图之二；

图11本公开实施例的衍射光波导的测试方法的流程示意图；

图12本公开实施例的衍射光波导的测试装置的硬件结构示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

AR光学显示系统由微型显示屏和光学元件组件。常见的光学元件有棱镜、自由曲面、光波导等。在这些光学元件中，光波导包括几何光波导和衍射光波导，由于衍射光波导具有良好的光学性能，常用于AR光学显示系统。

衍射光波导例如可以是采用纳米压印工艺制造的闪耀型AR衍射光波导。请参见图1a所示，衍射光波导10具有光线耦入区11和光线耦出区12。光学模组发射的光线自光线耦入区11进入AR衍射光波导10，以全反射的方式传播至光线耦出区12，并从光线耦出区12射出。AR衍射光波导10可以是透射式衍射光波导，透射式衍射光波导的光线耦入区11和光线耦出区12位于衍射光波导10相对的两侧，透射式衍射光波导的光路特性如图1a所示。衍射光波导10也可以是反射式衍射光波导，反射式衍射光波导的光线耦入区11和光线耦出区12位于衍射光波导10的同一侧，反射式衍射光波导的光路特性如图1b所示。

衍射光波导的光学性能决定了AR光学显示系统的输出图像的质量。基于此，可以通过测试衍射光波导的光传输效率，检测衍射光波导的光学性能的好坏。

请参见图2，其示出了相关技术中测试衍射光波导在不同视场下的光传输效率。如图2所示，使用激光器21向衍射光波导22发射光线，通过旋转激光器21得到不同角度的入射光线，以模拟不同视场，并且，在衍射光波导22的出射光位置设置可旋转移动的探测器23，通过旋转移动探测器23测试某一视场的eyebox全部光能量，eyebox是指近眼显示光学模组与眼球之间的一块锥形区域，也是显示内容最清晰的区域，之后，根据eyebox光能量与入射光能量的比值，确定在该视场下的衍射光波导22的光传输效率。

但是，一方面，现有技术探测器通过扫描拼接的方式测试某一视场的eyebox全部光能量，测试精度受机械运动影响较大，难以保证测试精度；另一方面，现有技术的光源部分(激光器21)和探测器23均需要添加旋转机构，机械结构复杂，成本高，并且，对于反射式的衍射光波导，光波导的光路特性使得光源部分与探测器之间存在机械干涉，部分视场无法测试。此外，现有技术大多采用激光器发射光源，而现有的AR光学显示系统中采用LED光源，现有测试方式不符合AR产品设计，并且，由于激光光源的特性与LED光源的特性存在较大差异，会影响测试结果的准确性。

为了解决上述问题，本公开实施例提出了一种衍射光波导的测试系统和方法，通过旋转衍射光波导，以及同步移动探测器，实现对不同视场的光传输效率的测试，测试精度高，结构简单。

下面，参照附图描述根据本公开的各个实施例和例子。

<系统实施例>

请参见图3，本公开实施例提供了一种衍射光波导的测试系统。该系统用于检测在不同视场下待测衍射光波导的光传输效率。待测衍射光波导可以是如图1a示出的透射式衍射光波导，也可以是如图1b示出的反射式衍射光波导。

如图3所示，本公开实施例提供的衍射光波导的测试系统，可以包括光源模组31、探测模组32、控制模组(图中未示出)和测试模组(图中未示出)。

光源模组31可以用于向衍射光波导10的光线耦入区发射第一光线。

在一个实施例中，请继续参见图3，光源模组31可以包括光源组件311、第二组合透镜312和反射镜313。该光源组件311可以用于发射第一光线。第二组合透镜312可以用于调整第一光线射入光线耦入区的光斑的大小。反射镜313可以用于改变光源组件311发射的第一光线的传播方向，以使第一光线射入衍射光波导10的光线耦入区。

示例性地，请参见图4，其是本公开实施例的一种光源模组的结构示意图。具体来讲，第二组合透镜312可以包括平行设置的第一透镜312-1和第二透镜312-2，第一透镜312-1位于光源组件311和第二透镜312-2之间，第一透镜312-1的焦距与第二透镜312-2的焦距的比值根据光线耦入区的大小进行设定。可选地，第一透镜312-1的焦距大于第二透镜312-2的焦距。

在该实施例中，对于不同的型号的AR光学显示系统，衍射光波导的结构不同，导致衍射光波导的光线耦入区的大小和形状不同，基于此，可以根据衍射光波导的光线耦入区的大小，可以确定第一透镜312-1和第二透镜312-2之间的距离，以及可以确定第一透镜312-1和第二透镜312-2的焦距，以保证入射光线全部进入光线耦入区。

根据本实施例，在光源模组中设置第二组合透镜，可以调整射入光线耦入区的光斑的大小，保证入射光线全部进入衍射光波导的光线耦入区，避免入射光能量的损失，可以对不同型号的衍射光波导进行测试，适用范围广。

在该实施例中，通过反射镜313可以改变光源组件311发出的第一光线的传播方向，以使第一光线射入衍射光波导的光线耦入区。在该实施例中，可以设置多个反射镜313，以使该测试系统可以兼容透射式的衍射光波导和反射式的衍射光波导。

示例性地，请继续参见图3，对于反射式的衍射光波导，可以设置一个反射镜313，光源组件311发出的第一光线，经第二组合透镜312汇聚后，再经反射镜313反射后，入射至衍射光波导10的光线耦入区。

示例性地，请继续参见图5，对于透射式的衍射光波导，可以设置多个反射镜，具体为反射镜313-1、反射镜313-2和反射镜313-3，光源组件311发出的第一光线，经第二组合透镜312汇聚后，依次经反射镜313-1、反射镜313-2和反射镜313-3反射后，入射至衍射光波导10的光线耦入区。

根据本实施例，光源模组中设置多个反射镜，可以兼容测试透射式的衍射光波导和反射式的衍射光波导，操作方便，适用范围广。

在一个实施例中，该光源模组为LED光源模组。示例性地，请继续参见图4，该光源组件包括RGB三色光源，即红色光源(R LED)、绿色光源(G LED)和蓝色光源(B LED)，该光源组件还包括合束器311-1，合束器311-1可以用于将所述RGB三色光源发出的光线合束，得到第一光线。该光源组件还包括准直透镜311-2，准直透镜311-2设置在RGB三色光源的光线传输路径上，准直透镜311-2用于对RGB三色光源发射的光线进行准直。例如，如图4所示，对应红色光源(R LED)、绿色光源(G LED)和蓝色光源(B LED)设置三个准直透镜。

根据本实施例，采用LED光源模组，向衍射光波导发射LED光进行测试，符合AR光学显示系统的产品设计，避免采用不同光源对测试结果造成干扰，测试可信度更高。

探测模组32可以用于检测第二光线的功率，其中，第二光线为第一光线自光线耦入区进入衍射光波导10，且以全反射方式传播至光线耦出区并射出的光线。

在本实施例中，探测模组32用于检测衍射光波导输出的光线的能量。如图3所示，探测模组32可沿X方向和Y方向移动，通过移动探测模组32，使得探测模组32正对衍射光波导10的eyebox出射光，以获取某一视场的eyebox全部出射光。其中，eyebox是指近眼显示光学模组与眼球之间的一块锥形区域，也是显示内容最清晰的区域。

在一个实施例中，如图6所示，探测模组32可以包括积分球321、挡光板322和功率探测器323。积分球321包括球形腔体321-1和入射口321-2，第二光线通过入射口321-2进入球形腔体321-1，并在球形腔体内发生漫反射；挡光板322设置在球形腔体321-1内；功率探测器323的感应探头324与球形腔体321-1的内表面连接，用于检测经球形腔体321-1漫反射后的第二光线。

在本实施例中，积分球321的球形腔体321-1的内壁涂覆有漫反射层，第二光线进入积分球321的球形腔体321-1，发生漫反射，使得第二光线均匀分布在整个积分球321内，从而可以提高检测的准确性。

在本实施例中，在球形腔体321-1内设置挡光板322，挡光板322可以避免入射至积分球321的光线经漫反射后直接被功率探测器323探测，提高光线在积分球321的球形腔体321-1内的漫反射次数，进一步可以提高检测的准确性。

在本实施例中，功率探测器323可以根据探测到第二光线和积分球321的表面积，确定AR衍射光波导输出的第二光线的功率。

根据本实施例，使用积分球作为测试第二光线的能量的探测器，可以收纳更多角度的光能量，并且，第二光线进入积分球的球形腔体，发生漫反射，使得第二光线均匀分布在整个积分球内，可以降低测量误差，提高测试的准确性。

在一个实施例中，由于衍射光波导输出的第二光线在到达探测器的积分球内时，可能会与积分球的入射口的侧壁发生触碰，造成能量损失。基于此，请继续参见图3，该测试系统还可以包括第一组合透镜33，第一组合透镜33位于探测模组32与衍射光波导10的光线耦出区之间，且靠近探测模组32设置，第一组合透镜33用于使从光线耦出区射出的光线汇聚至积分球内。

示例性地，请参见图7，其是本公开实施例提供的一种第一组合透镜的示意图。具体来讲，第一组合透镜可以包括平行设置的第一平凸透镜331、第二平凸透镜332和第三平凸透镜333，第二平凸透镜332设置在第一平凸透镜331与第三平凸透镜333之间。

更具体地，第一平凸透镜331的平面朝向衍射光波导的光线耦出区，第一平凸透镜331的凸面与第二平凸透镜332的凸面相对，第二平凸透镜332的平面与第三平凸透镜333的平面相对，第三平凸透镜333的凸面朝向探测模组。

在该实施例中，可以根据衍射光波导输出的第二光线的角度，调整第一平凸透镜331、第二平凸透镜332和第三平凸透镜333之间的距离，以使经第一组合透镜汇聚后的光线不会与积分球的入射口触碰，也就是说，第三平凸透镜333的凸面与积分球之间的距离L大于入射口的长度。例如，对于闪耀型AR衍射光波导输出的第二光线的角度范围为±15°，第一平凸透镜331与第二平凸透镜332之间的距离为4mm，第二平凸透镜332与第三平凸透镜333之间的距离为12.7mm。需要说明的是，衍射光波导输出的第二光线的角度由衍射光波导的视场角决定。

根据本实施例，在探测模组与衍射光波导的光线耦出区之间设置第一组合透镜，可以将从光线耦出区射出的光线汇聚至积分球内，避免从光线耦出区射出的光线与积分球的入射口触碰，避免光能量损失，提高测试精度。

在一个实施例中，为了进一步避免衍射光波导输出的第二光线的能量损失。请继续参见图3，该测试系统可以包括光阑34，光阑34设置在衍射光波导的出瞳位置。请参见图8，光阑34具有通光孔341，通光孔341的孔径由第一侧面342至第二侧面343逐渐增大，以使通光孔341的内壁的倾斜方向与通光孔341的中心线呈第一夹角，第一侧面342为靠近光线耦出区的侧面，第二侧面343为背离光线耦出区的侧面。

在该实施例中，光阑34设置在衍射光波导的出瞳位置(eye relief)，可以遮挡非eyebox区域的出射光进入探测模组32，可以提高测试的准确性。

在该实施例中，光阑34的通光孔341的孔径由靠近衍射光波导的一侧向背离衍射光波导的一侧逐渐增大，即光阑34的通光孔341为锥面孔，这样，可以避免衍射光波导的光线耦出区出射的光线与光阑34的通光孔341的内壁发生碰撞，进一步减少eyebox出射光的能量损失。

请继续参见图8，通光孔341的内壁的倾斜方向与通光孔341的中心线呈第一夹角θ。可选地，第一夹角θ大于衍射光波导的视场角的1/2。

根据本实施例，光阑的通光孔的内壁的倾斜角度大于衍射光波导的视场角的1/2，可以避免衍射光波导的光线耦出区出射的光线与光阑34的通光孔341的内壁发生碰撞，进一步减少eyebox出射光的能量损失，提高测试的准确性。

控制模组可以用于控制衍射光波导绕光线耦入区的中心旋转，以获得具有设定入射角度的第一光线，以及，控制所述探测模组进行移动，以使所述探测模组检测与所述设定入射角度的第一光线对应的第二光线。

示例性地，衍射光波导可绕X轴旋转，也可以绕Y轴旋转，其中，如图9a和9b所示，以衍射光波导10的光线耦入区11的中心为坐标原点建立坐标系，X轴沿衍射光波导10的第一方向(宽度方向)延伸且过衍射光波导10的光线耦入区11的中心，Y轴沿衍射光波导10的第二方向(长度方向)延伸且过衍射光波导10的光线耦入区11的中心，Z轴沿衍射光波导10的第三方向(厚度方向)延伸且过衍射光波导10的光线耦入区11的中心。控制衍射光波导绕X轴旋转，可获得不同入射角度的第一光线，同时，控制探测模组沿Y轴上下移动，可以对在Y方向上的不同视场的光传输效率进行测试。类似地，控制衍射光波导绕Y轴旋转，同时，控制探测模组沿X轴前后移动，可获得不同入射角度的第一光线，可以对X方向的不同视场进行测试。

以衍射光波导绕X轴旋转为例进行说明，如图10a所示，控制衍射光波导10绕X轴逆时针旋转，控制第一光线的入射角度发生变化，此时，控制探测模组32沿Y轴向下移动，以探测与第一光线对应的第二光线。如图10b所示，控制衍射光波导10绕X轴顺时针旋转，控制第一光线的入射角度发生变化，此时，控制探测模组32沿Y轴向上移动，以探测与第一光线对应的第二光线。基于此，可以对衍射光波导Y方向的视场范围的光传输效率进行检测。

测试模组可以用于根据所述设定入射角度的第一光线的和与所述设定入射角度的第一光线对应的第二光线，确定所述衍射光波导对应所述设定入射角度的光传输效率。

可以理解的是，测试模组用于计算与设定入射角度的第一光线对应的第二光线的功率和设定入射角度的第一光线的功率的比值，即确定衍射光波导对应设定入射角度的光传输效率。

根据本申请实施例，通过控制待测的衍射光波导绕光线耦入区的中心旋转，以获得具有不同入射角度的第一光线，以模拟不同视场，并且，控制探测模组同步移动，可以探测不同视场的出射光线的能量，从而可以测试在不同视场下衍射光波导的光传输效率，以检测衍射光波导的光学性能的好坏。本申请实施例，不需要控制光源模组和探测器同步旋转，机械结构简单，容易实现，测试精度也不容易受到机械运动精度的影响，测试精度更高。此外，本申请实施例提供的测试系统，兼容性更强，可以对透射式的衍射光波导进行测试，也可以反射式的衍射光波导进行测试，适用范围广。

<方法实施例>

请参见图11，本公开实施例还提供了一种衍射光波导的测试方法，该衍射光波导具有光线耦入区和光线耦出区，该方法可以包括：步骤S1110-步骤S1130。

步骤S1110，通过光源模组向衍射光波导的光线耦入区发射第一光线。

步骤S1120，控制衍射光波导绕光线耦入区的中心旋转，以获得具有设定入射角度的第一光线，以及，控制探测模组进行移动，以使探测模组检测与设定入射角度的第一光线对应的第二光线。

在该步骤中，AR衍射光波导可绕X轴旋转，也可以绕Y轴旋转。其中，如图9a和9b所示，以衍射光波导10的光线耦入区11的中心为坐标原点建立坐标系，X轴沿衍射光波导10的第一方向(宽度方向)延伸且过衍射光波导10的光线耦入区11的中心，Y轴沿衍射光波导10的第二方向(长度方向)延伸且过衍射光波导10的光线耦入区11的中心，Z轴沿衍射光波导10的第三方向(厚度方向)延伸且过衍射光波导10的光线耦入区11的中心。控制衍射光波导绕X轴旋转，可获得不同入射角度的第一光线，同时，控制探测模组沿Y轴上下移动，可以对在Y方向上的不同视场的光传输效率进行测试。类似地，控制衍射光波导绕Y轴旋转，同时，控制探测模组沿X轴前后移动，可获得不同入射角度的第一光线，可以对X方向的不同视场进行测试。

以衍射光波导绕X轴旋转为例进行说明，如图10a所示，控制衍射光波导10绕X轴逆时针旋转，控制第一光线的入射角度发生变化，此时，控制探测模组32沿Y轴向下移动，以探测与第一光线对应的第二光线。如图10b所示，控制衍射光波导10绕X轴顺时针旋转，控制第一光线的入射角度发生变化，此时，控制探测模组32沿Y轴向上移动，以探测与第一光线对应的第二光线。基于此，可以对衍射光波导Y方向的视场范围的光传输效率进行检测。

在具体实施时，可以设定需要测试的视场，即设定入射角度，根据设定入射角度，控制衍射光波导绕光线耦入区的中心旋转，以获得具有设定入射角度的第一光线，同时，控制探测模组沿相应的方向进行移动，以使探测模组检测与设定入射角度的第一光线对应的第二光线的功率。

步骤S1130，根据设定入射角度的第一光线和与设定入射角度的第一光线对应的第二光线，确定衍射光波导对应设定入射角度的光传输效率。

在具体实施时，根据与设定入射角度的第一光线对应的第二光线的功率和设定入射角度的第一光线的功率的比值，即确定衍射光波导对应设定入射角度的光传输效率。

根据本申请实施例，通过控制待测的衍射光波导绕光线耦入区的中心旋转，以获得具有不同入射角度的第一光线，以模拟不同视场，并且，控制探测模组同步移动，可以探测不同视场的出射光线的能量，从而可以测试在不同视场下衍射光波导的光传输效率，以检测衍射光波导的光学性能的好坏。本申请实施例，不需要控制光源模组和探测器同步旋转，机械结构简单，容易实现，测试精度也不容易受到机械运动精度的影响，测试精度更高。此外，本申请实施例提供的测试方法，兼容性更强，可以对透射式的衍射光波导进行测试，也可以反射式的衍射光波导进行测试，适用范围广。

<装置实施例>

本实施例提供了一种衍射光波导的测试装置，该衍射光波导具有光线耦入区和光线耦出区，如图12所示，该衍射光波导的测试装置1200可以包括第一控制模块1201、第二控制模块1202和测试模块1203。

该第一控制模块1201，用于通过光源模组向所述光线耦入区发射第一光线。

该第二控制模块1202，用于控制所述衍射光波导绕光线耦入区的中心旋转，以获得具有设定入射角度的第一光线，以及，控制探测模组进行移动，以使所述探测模组检测与所述设定入射角度的第一光线对应的第二光线。

该测试模块1203，用于根据所述设定入射角度的第一光线和与所述设定入射角度的第一光线对应的第二光线，确定所述衍射光波导对应所述设定入射角度的光传输效率。

根据本申请实施例，通过控制待测的衍射光波导绕光线耦入区的中心旋转，以获得具有不同入射角度的第一光线，以模拟不同视场，并且，控制探测模组同步移动，可以探测不同视场的出射光线的能量，从而可以测试在不同视场下衍射光波导的光传输效率，以检测衍射光波导的光学性能的好坏。本申请实施例，不需要控制光源模组和探测器同步旋转，机械结构简单，容易实现，测试精度也不容易受到机械运动精度的影响，测试精度更高。此外，本申请实施例提供的测试装置，兼容性更强，可以对透射式的衍射光波导进行测试，也可以反射式的衍射光波导进行测试，适用范围广。

本实施例还提供了另一种衍射光波导的测试装置，该衍射光波导的测试装置包括存储器和处理器。存储器用于存储可执行的计算机程序。处理器用于根据所述可执行的计算机程序的控制，执行根据本公开方法实施例的衍射光波导的测试方法。

在一个实施例中，以上衍射光波导的测试装置的各模块可以通过处理器运行存储器中存储的计算机指令实现。

<介质实施例>

在本实施例中，还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有可被计算机读取并运行的计算机程序，所述计算机程序用于在被所述计算机读取运行时，执行如本发明以上任意方法实施例的衍射光波导的测试方法。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分相互参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，但本领域技术人员应当清楚的是，上述各实施例可以根据需要单独使用或者相互结合使用。另外，对于装置实施例而言，由于其是与方法实施例相对应，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的对应部分的说明即可。以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的。

本发明可以是系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于使处理器实现本发明的各个方面的计算机可读程序指令。

计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是――但不限于――电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。

这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。

用于执行本发明操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如Smalltalk、C++等，以及常规的过程式编程语言—诸如“如“语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(LAN)或广域网(WAN)网连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA)，该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本发明的各个方面。

这里参照根据本发明实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本发明的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。

这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，使得这些指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中，这些指令使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作，从而，存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品，其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。

也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上，使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。

附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分，所述模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。对于本领域技术人员来说公知的是，通过硬件方式实现、通过软件方式实现以及通过软件和硬件结合的方式实现都是等价的。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种衍射光波导的测试系统，其特征在于，所述衍射光波导具有光线耦入区和光线耦出区，所述系统包括：

光源模组，用于向所述光线耦入区发射第一光线；

探测模组，用于检测第二光线，其中，所述第二光线为所述第一光线自所述光线耦入区进入所述衍射光波导，且传播至所述光线耦出区并射出的光线；

控制模组，用于控制所述衍射光波导绕所述光线耦入区的中心旋转，以获得具有设定入射角度的第一光线，以及，控制所述探测模组进行移动而不需要进行旋转，以使所述探测模组检测与所述设定入射角度的第一光线对应的第二光线；

测试模组，用于根据所述设定入射角度的第一光线和与所述设定入射角度的第一光线对应的第二光线，确定所述衍射光波导对应所述设定入射角度的光传输效率。

2.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述探测模组包括：

积分球，所述积分球包括球形腔体和入射口，所述第二光线通过所述入射口进入所述球形腔体，并在所述球形腔体内发生漫反射；

挡光板，所述挡光板设置在所述球形腔体内；

功率探测器，所述功率探测器的感应探头与所述球形腔体的内表面连接，用于检测经所述球形腔体漫反射后的所述第二光线。

3.根据权利要求2所述的测试系统，其特征在于，还包括：

第一组合透镜，所述第一组合透镜位于所述探测模组与所述光线耦出区之间，且靠近所述探测模组设置，所述第一组合透镜用于使从所述光线耦出区射出的光线汇聚至所述积分球。

4.根据权利要求3所述的测试系统，其特征在于，所述第一组合透镜包括平行设置的第一平凸透镜、第二平凸透镜和第三平凸透镜，所述第二平凸透镜设置在所述第一平凸透镜与所述第三平凸透镜之间。

5.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，还包括：

光阑，所述光阑设置在所述衍射光波导的出瞳位置，所述光阑具有通光孔，所述通光孔的孔径由第一侧面至第二侧面逐渐增大，以使所述通光孔的内壁的倾斜方向与所述通光孔的中心线呈第一夹角；

其中，所述第一侧面为靠近所述光线耦出区的侧面，所述第二侧面为背离所述光线耦出区的侧面。

6.根据权利要求5所述的测试系统，其特征在于，所述第一夹角大于所述衍射光波导的视场角的1/2。

7.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述光源模组包括：

光源组件，用于发射第一光线；

第二组合透镜，所述第二组合透镜包括平行设置的第一透镜和第二透镜，所述第一透镜位于所述光源组件和所述第二透镜之间，所述第一透镜的焦距与所述第二透镜的焦距的比值根据所述光线耦入区的大小进行设定，所述第二组合透镜用于调整所述第一光线射入所述光线耦入区的光斑的大小；

反射镜，用于改变所述光源组件发射的第一光线的传播方向，以使所述第一光线射入所述光线耦入区。

8.根据权利要求7所述的测试系统，其特征在于，所述光源模组为LED光源模组；所述光源组件，包括：

RGB三色光源；

合束器，用于将所述RGB三色光源发出的光线合束，得到第一光线；

准直透镜，所述准直透镜设置在所述RGB三色光源的光线传输路径上，所述准直透镜用于对所述RGB三色光源发射的光线进行准直。

9.一种衍射光波导的测试方法，其特征在于，所述衍射光波导具有光线耦入区和光线耦出区，所述方法包括：

通过光源模组向所述光线耦入区发射第一光线；

控制所述衍射光波导绕所述光线耦入区的中心旋转，以获得具有设定入射角度的第一光线，以及，控制探测模组进行移动而不需要进行旋转，以使所述探测模组检测与所述设定入射角度的第一光线对应的第二光线；

根据所述设定入射角度的第一光线和与所述设定入射角度的第一光线对应的第二光线，确定所述衍射光波导对应所述设定入射角度的光传输效率。

10.一种衍射光波导的测试装置，其特征在于，所述衍射光波导具有光线耦入区和光线耦出区，所述装置包括：

第一控制模块，用于通过光源模组向所述光线耦入区发射第一光线；

第二控制模块，用于控制所述衍射光波导绕所述光线耦入区的中心旋转，以获得具有设定入射角度的第一光线，以及，控制探测模组进行移动而不需要进行旋转，以使所述探测模组检测与所述设定入射角度的第一光线对应的第二光线；

测试模块，用于根据所述设定入射角度的第一光线和与所述设定入射角度的第一光线对应的第二光线，确定所述衍射光波导对应所述设定入射角度的光传输效率。