CN116661148A - 一种用于vr显示的光波导器件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提供了一种用于VR显示的光波导器件，该光波导器件包括波导基底和多个光栅区域，设置光栅区域位于波导基底的一侧表面，光栅区域包括耦出区域，光栅区域采用反射式光栅和/或透射式光栅，当光栅区域采用反射式光栅，至少在耦出区域的反射式光栅的表面设置第一反射结构，以避免外界环境光由反射式光栅进入波导基底；当光栅区域采用透射式光栅，至少在耦出区域对应的无光栅结构的表面设置第二反射结构，可以有效避免环境光对图形显示的干扰，防止漏光，提高视场角，从而提高VR显示效果。

Description

一种用于VR显示的光波导器件

技术领域

本发明实施例涉及VR技术领域，尤其涉及一种用于VR显示的光波导器件。

背景技术

VR，全称Virtual Reality，即虚拟现实。VR利用计算机生成一种虚拟环境，用户通过佩戴头部设备进入虚拟环境，通过手部设备或者其他传感器与虚拟环境进行互动，产生沉浸式体验。VR头显的本质是将一款显示屏放在眼前很近的地方，由于人眼距离屏幕太近会看不清东西，因此为了近距离看清楚VR屏幕的画面，则需要加入透镜结构来放大图像。

现有的VR设备中使用的透镜结构主要有非球面透镜、菲涅尔透镜和pancake等。其中，非球面透镜的方案由于其焦距较大，焦距不低于40mm，且透镜中心厚度也较厚，中心厚度不低于12mm，从而使得通过非球面透镜方案形成的VR设备重量大、体积大，增加使用者的负担。菲涅尔透镜相较于非球面透镜，虽然其厚度上实现了缩减，但是仍需将显示屏放置在聚焦透镜的近焦面处，因此，菲涅尔透镜与显示屏之间仍有较长的距离，从而导致VR设备的体积仍然比较大。pancake方案是利用半透半反偏振膜的透镜系统折叠光学路径，光线在镜片、相位延迟片以及反射式偏振片之间多次折返，最终从反射式偏振片射出进入人眼，相较于菲涅尔透镜结构虽然整体厚度减少了很多，但仍然具有一定的厚度，现有的VR设备的厚度大概为24mm、26.6mm、58mm等。因此，现有的VR头显设备存在体积比较大、厚度比较厚、重量较重的问题。

发明内容

本发明提供了一种用于VR显示的光波导器件，可以避免外界环境光对图形显示的干扰，还可以提高视场角，从而提高VR显示效果。

第一方面，本申请提供了一种用于VR显示的光波导器件，包括波导基底和多个光栅区域，所述光栅区域位于所述波导基底的至少一侧表面；所述光栅区域包括耦出区域；

所述光栅区域的光栅类型包括反射式光栅，所述光波导器件还包括第一反射结构，所述第一反射结构至少设置在所述耦出区域的反射式光栅的表面；

和/或，所述光栅区域的光栅类型包括透射式光栅，所述波导基底包括无光栅区，所述光波导器件还包括第二反射结构，所述第二反射结构至少覆盖所述耦出区域对应的无光栅区的表面。

可选的，所述第一反射结构包括第一反射层；

所述第一反射层沿着所述反射式光栅的轮廓设置；沿所述光波导器件的厚度方向，所述第一反射层的厚度小于所述反射式光栅的厚度。

可选的，所述第一反射结构还包括第二反射层；所述第二反射层覆盖所述第一反射层。

可选的，所述第一反射结构包括第三反射层；所述第三反射层覆盖所述反射式光栅。

可选的，所述第一反射层包括金属反射膜；所述金属反射膜的材料包括金、银、铝中的至少一种。

可选的，所述第一反射层包括化合物反射膜；所述化合物反射膜的材料包括MgF₂、TiO2、Al₂O₃的至少一种；

所述第二反射层包括金属反射膜；所述金属反射膜的材料包括金、银、铝中的至少一种。

可选的，所述第三反射层包括金属反射膜；所述金属反射膜的材料包括金、银、铝中的至少一种。

可选的，所述光栅区域的折射率大于所述波导基底的折射率。

可选的，所述光栅区域还包括耦入区域；所述耦出区域位于所述耦入区域的衍射光线的传播路径上；

所述耦入区域的光栅类型包括反射式光栅，所述第一反射结构设置在所述耦入区域的反射式光栅的表面。

可选的，所述光栅区域还包括耦入区域和至少一个转折区域，所述转折区域位于所述耦入区域的衍射光线的传播路径上，所述耦出区域位于所述转折区域的衍射光线的传播路径上；

所述耦入区域和所述转折区域的光栅类型包括反射式光栅，所述第一反射结构设置在所述耦入区域和所述转折区域的反射式光栅的表面。

综上，本发明实施例提供的用于VR显示的光波导器件，该光波导器件包括波导基底和多个光栅区域，设置光栅区域位于波导基底的至少一侧表面，光栅区域采用反射式光栅和/或透射式光栅，当光栅区域采用反射式光栅，至少在耦出区域的反射式光栅的表面设置第一反射结构，以避免外界环境光由反射式光栅进入波导基底；当光栅区域采用透射式光栅，至少在耦出区域对应的无光栅结构的表面设置第二反射结构，可以有效避免环境光对图形显示的干扰，防止漏光，提高视场角，从而提高VR显示效果。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种用于VR显示的光波导器件的示意图；

图2是本发明实施例提供的另一种用于VR显示的光波导器件的示意图；

图3是本发明实施例提供的另一种用于VR显示的光波导器件的示意图；

图4是图1中沿AA’方向的一种截面示意图；

图5是图1中沿AA’方向的另一种截面示意图；

图6是图1中沿AA’方向的另一种截面示意图；

图7是图1中沿BB’方向的一种截面示意图；

图8是图1中沿BB’方向的另一种截面示意图；

图9是图1中沿BB’方向的另一种截面示意图；

图10是图1中沿BB’方向的另一种截面示意图；

图11是图1中沿BB’方向的另一种截面示意图；

图12是图1中沿BB’方向的另一种截面示意图；

图13是图1提供的用于VR显示的光波导器件的衍射光路示意图；

图14是图13提供的用于VR显示的光波导器件的衍射效率示意图；

图15是图2提供的用于VR显示的光波导器件的衍射光路示意图；

图16是图15提供的用于VR显示的光波导器件的衍射效率示意图；

图17是图3提供的用于VR显示的光波导器件的衍射光路示意图；

图18是图17提供的用于VR显示的光波导器件的衍射效率示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

本发明鉴于现有技术中所存在的上述问题中的一个或多个而提出的一种用于VR显示的光波导器件，可以用于VR显示。图1是本发明实施例提供的一种用于VR显示的光波导器件的示意图；图2是本发明实施例提供的另一种用于VR显示的光波导器件的示意图；图3是本发明实施例提供的另一种用于VR显示的光波导器件的示意图；图4是图1中沿AA’方向的一种截面示意图；图5是图1中沿AA’方向的另一种截面示意图；图6是图1中沿AA’方向的另一种截面示意图。结合图1-图6所示，本申请实施例提供的一种用于VR显示的光波导器件V1包括波导基底1和多个光栅区域10，光栅区域10位于波导基底1的至少一侧表面，光栅区域10包括耦出区域G3，光栅区域10的光栅类型包括反射式光栅R，光波导器件V1还包括第一反射结构2，第一反射结构2至少设置在耦出区域G3的反射式光栅R的表面；和/或，光栅区域10的光栅类型包括透射式光栅T，波导基底1包括无光栅区20，光波导器件V1还包括第二反射结构3，第二反射结构3至少覆盖耦出区域G3对应的无光栅区20的表面。

具体的，波导基底1的材质可为高折射率的玻璃或陶瓷，在波导基底1的一侧或者两侧表面设置多个光栅区域10，图1示出了在波导基底1的一侧表面设置2个光栅区域10的结构，图2示出了在波导基底1的一侧表面设置3个光栅区域10的结构，图3示出了在波导基底1的一侧表面设置6个光栅区域10的结构，根据图像光线在波导基底1的入射面和出射面的设置要求，还可以同时在波导基底1的两侧表面设置光栅结构，这里不再一一展示。

光栅区域10内刻蚀形成光栅结构，光栅结构可以采用反射式光栅R和/或透射式光栅T。

可以理解的是，反射式光栅R和透射式光栅T是根据光是从光栅的哪一边入射到光栅结构上确定的，例如，如图4所示，图像光线S0是从远离耦入光栅的光栅脊一侧入射，且反射回来进入波导的就是反射式光栅R，同理，在耦出光栅区域处，耦出光线S1经光栅反射后进入人眼。

同理，如图5所示，在耦入区域的图像光线S0是从光栅脊的一侧入射，透射光栅结构进入波导基底进行全反射传输，因此该耦入光栅为透射式光栅T，在耦出光栅区域，耦出光线S1是透过光栅结构的脊出射进入人眼的，因此该耦出光栅为透射式光栅T。

基于此，对于图4来说，耦入光栅可为反射式光栅，耦出光栅可为透射式光栅，若耦出光栅为透射式光栅，也就是说，现在的耦出光线S1是朝向相反方向，那么第一反射结构应该设置的耦出光栅的另一面(即波导上没有光栅结构的一面)。

同理，对于图5来说，若耦入光栅为透射式光栅，耦出光栅为反射式光栅，那么反射结构应该设置在光栅面，人眼从非光栅面接收图像的耦出光线S1。

作为一个示例，结合图1所示，光栅区域10还包括耦入区域G1；耦出区域G3位于耦入区域G1的衍射光线的传播路径上。

具体的，结合图1和图4所示，耦入区域G1和耦出区域G3的光栅类型均为反射式光栅R；结合图1、图5和图6所示，耦入区域G1和耦出区域G3的光栅类型均为透射式光栅T。例如，耦入区域G1的耦入光栅可以为直光栅、倾斜光栅和闪耀光栅等，耦出区域G3的耦出光栅可以为直光栅、倾斜光栅、闪耀光栅和二维光栅等。

以耦出光栅为二维光栅为例，耦入区域G1的耦入光栅将图像光线S0耦入光波导基体1内传输，图像光线S0经耦入光栅衍射后在波导基体传输1内全反射传输至耦出区域G3，耦出光栅既可以对图像光线S0衍射，又可以将经耦入光栅衍射后的耦出光线S1耦出至人眼，实现对图像光线S0的扩瞳及耦出。

一种可行的实施方式，结合图4所示，在耦出区域G3的耦出光栅表面镀设第一反射结构2。一种可行的实施方式，还可以在耦入区域G1的耦入光栅和耦出区域G3的耦出光栅表面均蒸镀第一反射结构2。第一反射结构2采用高反射率的反射膜，在耦出区域G3增设第一反射结构2，可以避免环境光S2传输进入人眼，增加了耦出光栅对图像光线的衍射效率，从而使得显示图像亮度高、清晰度好，提高VR显示效果。

作为一个示例，结合图2和图3所示，光栅区域10还包括耦入区域G1和至少一个转折区域G2，转折区域G2位于耦入区域G1的衍射光线的传播路径上，耦出区域G3位于转折区域G2的衍射光线的传播路径上。

具体的，耦入区域G1的耦入光栅、转折区域G2的转折光栅和耦出区域G3的耦出光栅可均为反射式光栅，或者均为透射式光栅，或者反射式光栅和透射式光栅的组合，这里不做具体显示。耦入光栅、转折光栅和耦出光栅可直接设置于波导基体1的一面，即耦入光栅、转折光栅和耦出光栅与波导基体1一体设置，可为向内凹陷设置，也可为凸出设置。耦入光栅将图像光线S0耦入进波导基体1内全反射传输，转折光栅对经耦入光栅耦入进波导基体内的图像光线S0进入衍射扩展至耦出光栅，耦出光栅将经转折光栅传输过来的耦出光线S1耦出至人眼，实现对图像光线S0的扩瞳及耦出。其中，耦入光栅和转折光栅均可以为直光栅、倾斜光栅和闪耀光栅等，耦出光栅可以为直光栅、倾斜光栅、闪耀光栅和二维光栅等。

结合图1-图3所示，还可以在耦入区域G1的耦入光栅和/或转折区域G2的转折光栅表面镀设第一反射结构2(图中未示出)，在耦入区域G1的耦入光栅镀设第一反射结构2，以避免环境光S2从耦入区域G1进入波导基底1内，减少环境光的干扰，同时有效防止漏光，提高光线利用率，增强VR显示效果。

进一步地，在波导基体1有光栅的一面均镀设有反射膜层，可以使得VR显示效果更好。

本申请在波导基体1上设置光栅，并在耦出光栅上镀设反射膜的方式实现VR显示，由于波导基体1本身可以做到比较轻、薄，同时相较于现有的VR实现方案不需要增加额外的厚重的外壳来阻挡环境光，从而可使得整个VR设备体积减小，比较轻薄。

进一步地，结合图5和图6所示，当耦入区域G1和耦出区域G3采用透射式光栅T，至少在耦出区域G3的无光栅结构的表面设置第二反射结构3，一种可行的实施方式，如图5所示，可以在波导基底1远离耦入区域G1和耦出区域G3的一侧表面设置第二反射结构3；一种可行的实施方式，如图6所示，还可以在耦入区域G1和耦出区域G3之间的波导基底1表面以及波导基底1远离耦入区域G1和耦出区域G3的一侧表面设置第二反射结构3，。

第二反射结构3采用高反射率的反射膜，其对环境光S2具有高反特性。在没有设置透射式光栅T的波导基底1表面设置第二反射结构3，第二反射结构3采用高反射率的反射膜，可以避免环境光S2进入波导基底1内，减少环境光的干扰，同时有效防止漏光，提高光线利用率。

其中，图5和图6中，无光栅区20指的是波导基底1中没有设置光栅结构的表面。

进一步地，继续结合图5和图6所示，还可以设置第二反射结构3在波导基体1上的投影面积大于或等于耦出区域G3的面积，通过此设置，第二反射结构3可以对进入波导基板1内不满足全反射传输的图像光线S0进行反射，使其在波导基板1内全反射传输，不仅可以实现VR显示，阻挡环境光S2进入波导基底1内，还可提高视场角(FOV)，最终提高VR显示效果。

综上，本申请实施例提供的用于VR显示的光波导器件，该光波导器件包括波导基底和多个光栅区域，设置光栅区域位于波导基底的至少一侧表面，光栅区域采用反射式光栅和/或透射式光栅，当光栅区域采用反射式光栅，至少在耦出区域的反射式光栅的表面设置第一反射结构，以避免外界环境光由反射式光栅进入波导基底；当光栅区域采用透射式光栅，在波导基底远离透射式光栅的至少部分表面设置第二反射结构，可以有效避免环境光对图形显示的干扰，防止漏光，提高视场角，从而提高VR显示效果。

图7是图1中沿BB’方向的一种截面示意图。在上述实施例的基础上，结合图7所示，第一反射结构2包括第一反射层21；第一反射层21沿着反射式光栅R的轮廓设置；在光波导器件V1的厚度方向(如图中Z方向所示)，第一反射层21的厚度d1小于反射式光栅R的厚度d2。

具体的，结合图7所示，以耦出区域G3的耦出光栅采用反射式光栅R为例，在耦出光栅表面沿着光栅轮廓镀射第一反射层21，可选的，第一反射层21包括金属反射膜；金属反射膜的材料包括金、银、铝中的至少一种。通过控制第一反射层21的厚度，使第一反射层21沿图中Z方向的厚度d1小于反射式光栅R的厚度d2，可以起到阻挡环境光S2由第一反射层21进入波导基底1的作用。

图8是图1中沿BB’方向的另一种截面示意图。在上述实施例的基础上，结合图8所示，第一反射结构2包括第三反射层23；第三反射层23覆盖反射式光栅R。

具体的，结合图8所示，以耦出区域G3的耦出光栅采用反射式光栅R为例，在耦出光栅表面镀覆第三反射层23，即第三反射层23完全覆盖反射式光栅R。可选的，第三反射层23包括金属反射膜；金属反射膜的材料包括金、银、铝中的至少一种。通过增加第三反射层23的厚度d3，使其完全覆盖耦出区域G3的耦出光栅，避免环境光S2进入波导基底1，可以进一步提高耦出区域G3的衍射效率，提高VR显示效果。

图9是图1中沿BB’方向的另一种截面示意图。在上述实施例的基础上，结合图9所示，第一反射结构2还包括第一反射层21和第二反射层22；第一反射层21沿着反射式光栅R的轮廓设置，第二反射层22覆盖第一反射层21。

具体的，结合图9所示，以耦出区域G3的耦出光栅采用反射式光栅R为例，在耦出光栅表面沿着光栅轮廓镀射第一反射层21，在第一反射层21的表面镀覆第二反射层22，第二反射层22完全覆盖反射式光栅R和第一反射层21。可选的，第一反射层21包括化合物反射膜；化合物反射膜的材料包括MgF₂、TiO2、Al₂O₃的至少一种；第二反射层22包括金属反射膜；金属反射膜的材料包括金、银、铝中的至少一种。设置第一反射层21沿图中Z方向的厚度d1小于反射式光栅R的厚度d2，通常化合物反射膜的折射率小于金属反射膜的折射率，第一反射层21和第二反射层22在环境光的入射方向形成高-低折射率的膜层结构。利用光的折射和反射特性，环境光S2依次穿过高-低折射率的材料时，具有较低的透过率，有利于进一步提高环境光的反射以及耦出区域G3的衍射效率。

图10是图1中沿BB’方向的另一种截面示意图；图11是图1中沿BB’方向的另一种截面示意图；图12是图1中沿BB’方向的另一种截面示意图。在上述实施例的基础上，设置光栅区域的折射率大于波导基底的折射率。

耦入区域、转折区域和耦出区域可设置在波导基体表面的额外层上。具体地，结合图10-图12所示，可以先在波导基体1的表面形成一层折射率大于波导基底1的折射率的高折材料层4，然后再在高折材料层4上刻蚀形成耦出区域G3中的反射式光栅R。示例性的，高折材料层4可为高折胶层，例如环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、双酚型环氧树脂、氢化双酚环氧树脂、酚醛环氧树脂等，也可为高折化合物层，例如ZnS、TiO2、SiNx等。通过使用高折材料层4，有利于增大图像光束经耦出区域G3的衍射效率，实现图像光束大视场角(FOV)的传输。

为进一步阐述本申请，下面结合一个具体示例予以说明，在上述实施例的基础上，获得的光波导器件，具有较佳的衍射效率。需要说明的是，图14、图16、图18中，横坐标为视场角(FOV)，纵坐标为衍射效率。

图13是图1提供的用于VR显示的光波导器件的衍射光路示意图；图14是图13提供的用于VR显示的光波导器件的衍射效率示意图。结合图13-图14所示，光栅区域10包括耦入区域G1和耦出区域G3；耦出区域G3包括二维光栅，耦出区域G3位于耦入区域G1的衍射光线的传播路径上。其衍射光路如图13所示，一定视场角(例如视场角为90°)内的不同角度的图像光线S0，均能被耦入区域G1耦入波导基底1内，然后在耦出区域G3进行水平方向和竖直方向的扩瞳，耦出区域G3将图像光线S1自耦出光栅耦出至人眼。其中，图13中(a)图是视场角内光线垂直入射耦入区域G1后光线在波导器件内传播的俯视图，图13中(b)图是视场角内光线偏右以一定倾角入射耦入区域G1后光线在波导器件内传播的俯视图，图13中(c)图是视场角内光线偏左以一定倾角入射耦入区域G1后光线在波导器件内传播的俯视图。

结合图14所示，采用本申请实施例中图1提供的用于VR显示的光波导器件，耦入区域G1的衍射效率可达70％以上，耦出区域G3的衍射效率可达40％以上，耦入区域G1和耦出区域G3的总衍射效率可达30％以上，相比于现有技术的衍射效率20％，有了较大幅度的提升，有利于提高VR显示效果。

图15是图2提供的用于VR显示的光波导器件的衍射光路示意图；图16是图15提供的用于VR显示的光波导器件的衍射效率示意图。结合图2、图15和图16所示，光栅区域10包括耦入区域G1、转折区域G2和耦出区域G3，转折区域G2位于耦入区域G1的衍射光线的传播路径上，耦出区域G3位于转折区域G2的衍射光线的传播路径上。其衍射光路如图15所示，一定视场角(例如视场角为90°)内的不同角度的图像光线S0，均能被耦入区域G1耦入波导基底1内，并经转折区域G2进行水平扩瞳后传播至耦出区域G3，耦出区域G3将图像光线S1自耦出光栅耦出至人眼。其中，图15中(a)图是视场角内光线垂直入射耦入区域G1后光线在波导器件内传播的俯视图，图15中(b)图是视场角内光线偏右以一定倾角入射耦入区域G1后光线在波导器件内传播的俯视图，图15中(c)图是视场角内光线偏左以一定倾角入射耦入区域G1后光线在波导器件内传播的俯视图。结合图16所示，采用本申请实施例中图2提供的的光波导器件，耦入区域G1的衍射效率可达60％以上，转折区域G2的衍射效率可达50％以上，耦出区域G3的衍射效率可达60％以上，耦入区域G1、转折区域G2和耦出区域G3的总衍射效率可达25％以上，相比于现有技术的衍射效率20％，有了较大幅度的提升，有利于提高VR显示效果。

图17是图3提供的用于VR显示的光波导器件的衍射光路示意图；图18是图17提供的用于VR显示的光波导器件的衍射效率示意图。结合图3、图17和图18所示，光栅区域10包括耦入区域G1、四个翅膀状的转折区域G2和耦出区域G3，转折区域G2位于耦入区域G1的衍射光线的传播路径上，耦出区域G3位于转折区域G2的衍射光线的传播路径上。其衍射光路如图17所示，一定视场角(例如视场角为90°)内的不同角度的图像光线S0，均能被耦入区域G1耦入波导基底1内，并经转折区域G2进行水平扩瞳后传播至耦出区域G3，耦出区域G3将图像光线S1自耦出光栅耦出至人眼。例如1级衍射光线往左进入左边的转折区域G2，-1级衍射光线往右进入右边的转折区域G2，从而提高了对光线的利用率。此外，耦入区域G1下方的两个转折区域G2，可使得显示效果更加均匀。具体地，光线在不断耦出的过程中，光效不断减小，在越远离耦入区域G1的耦出光栅部分耦出的光效越少，显示的图案与越靠近耦入光栅区域显示图案相比越不清晰，而通过在耦入光栅下面设置两个转折光栅，使得部分光线可直接达到光效小的部分区域，从而提高耦出光栅的整体光效，进而实现均匀显示。

其中，图17中(a)图是视场角内光线垂直入射耦入区域G1后光线在波导器件内传播的俯视图，图17中(b)图是视场角内光线偏右以一定倾角入射耦入区域G1后光线在波导器件内传播的俯视图，图17中(c)图是视场角内光线偏左以一定倾角入射耦入区域G1后光线在波导器件内传播的俯视图。

结合图18所示，采用本申请实施例中图3提供的光波导器件，耦入区域G1的衍射效率可达65％以上，转折区域G2的衍射效率可达50％以上，耦出区域G3的衍射效率可达60％以上，耦入区域G1、转折区域G2和耦出区域G3的总衍射效率可达25％以上，相比于现有技术的衍射效率20％，有了较大幅度的提升，有利于提高VR显示效果。

综上，采用本申请实施例提供的光波导器件，相比于现有技术，既可以避免环境光的干扰，同时具有较高的衍射效率和光利用率，具有较佳的VR显示效果。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互组合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种用于VR显示的光波导器件，其特征在于，包括波导基底和多个光栅区域，所述光栅区域位于所述波导基底的至少一侧表面；所述光栅区域包括耦出区域；

所述光栅区域的光栅类型包括反射式光栅，所述光波导器件还包括第一反射结构，所述第一反射结构至少设置在所述耦出区域的反射式光栅的表面；

和/或，所述光栅区域的光栅类型包括透射式光栅，所述波导基底包括无光栅区，所述光波导器件还包括第二反射结构，所述第二反射结构至少覆盖所述耦出区域对应的无光栅区的表面。

2.根据权利要求1所述的光波导器件，其特征在于，所述第一反射结构包括第一反射层；

所述第一反射层沿着所述反射式光栅的轮廓设置；沿所述光波导器件的厚度方向，所述第一反射层的厚度小于所述反射式光栅的厚度。

3.根据权利要求2所述的光波导器件，其特征在于，所述第一反射结构还包括第二反射层；所述第二反射层覆盖所述第一反射层。

4.根据权利要求1所述的光波导器件，其特征在于，所述第一反射结构包括第三反射层；所述第三反射层覆盖所述反射式光栅。

5.根据权利要求2所述的光波导器件，其特征在于，所述第一反射层包括金属反射膜；所述金属反射膜的材料包括金、银、铝中的至少一种。

6.根据权利要求3所述的光波导器件，其特征在于，所述第一反射层包括化合物反射膜；所述化合物反射膜的材料包括MgF₂、TiO2、Al₂O₃的至少一种；

所述第二反射层包括金属反射膜；所述金属反射膜的材料包括金、银、铝中的至少一种。

7.根据权利要求4所述的光波导器件，其特征在于，所述第三反射层包括金属反射膜；所述金属反射膜的材料包括金、银、铝中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的光波导器件，其特征在于，所述光栅区域的折射率大于所述波导基底的折射率。

9.根据权利要求1所述的光波导器件，其特征在于，所述光栅区域还包括耦入区域；所述耦出区域位于所述耦入区域的衍射光线的传播路径上；

所述耦入区域的光栅类型包括反射式光栅，所述第一反射结构设置在所述耦入区域的反射式光栅的表面。

10.根据权利要求1所述的光波导器件，其特征在于，所述光栅区域还包括耦入区域和至少一个转折区域，所述转折区域位于所述耦入区域的衍射光线的传播路径上，所述耦出区域位于所述转折区域的衍射光线的传播路径上；

所述耦入区域和所述转折区域的光栅类型包括反射式光栅，所述第一反射结构设置在所述耦入区域和所述转折区域的反射式光栅的表面。