CN220455554U - 一种二维光栅、波导及近眼显示模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种二维光栅、波导及近眼显示模组，通过在波导的耦出区域中设置特定结构的光栅单元，所述的光栅单元中的光学结构具有非对称的角部、带有曲边的腰部，具有此种结构的光栅使得在光栅中传输并输出至人眼的光线能量分布更加均匀，有效改善亮度均匀性，从而提升波导成像的效果。

Description

一种二维光栅、波导及近眼显示模组

技术领域

本实用新型涉及扫描显示技术领域，具体涉及一种二维光栅、波导及近眼显示模组。

背景技术

在一些增强现实(Augment Reality，AR)设备中，衍射式波导利用光栅的衍射实现光线的偏转及扩展。在一些采用了光栅(特别是二维光栅)的衍射式波导中，受到光栅结构的影响，在光栅中传输并输出至人眼的光线能量分布不均匀，表现为亮度均匀性不佳，从而严重影响用户的观看体验。

实用新型内容

基于上述内容，本实用新型提供一种二维光栅、波导及近眼显示模组，用以解决现有的光栅所存在的问题。

基于本实用新型的一方面，本实用新型实施例提供一种二维光栅，设置于波导表面，包括多个周期性排列的光学结构，每一所述光学结构为闭合图形，包括在第一方向上两个分布于两侧的角部，两个所述角部彼此不对称，在所述两个角部之间包括两条曲边，以连接所述两个角部；

所述光学结构用作衍射光学元件，每一所述光学结构从设定的输入方向接收光线，且朝向所述光学结构排列的平面上设定的输出方向传输光线；部分或全部的所述光学结构朝向所述光学结构排列的平面以外的方向传输光线。

可选地，两个所述角部的形貌特征不对称；所述角部的形貌特征包括：所述角部的边长、顶角的角度、顶角的形貌、在第二方向上的顶点位置中的至少一种。

可选地，所述光学结构包含一个平行于第一方向的对称轴。

可选地，每一所述角部包含至少两条基本直的边。

可选地，每一所述角部在所述第一方向具有尖角状形貌或弧形角状形貌。

可选地，所述曲边为向内弯曲的凹型曲线，所述曲边朝向所述光学结构平行于所述第一方向的对称轴弯曲。

可选地，所述曲边由至少一个内接图形的部分线型构成，所述曲边的线型为光滑曲线或分段曲线。

可选地，对于任一所述角部，该角部的边与所述腰部的曲边连接处，形成尖角状形貌或弧形角状形貌。

基于本实用新型的另一方面，本实用新型实施例提供一种波导，包括波导基体、耦入区域及耦出区域，其中，至少在所述耦出区域内设置有前述的二维光栅

基于本实用新型的还一方面，本实用新型实施例提供一种近眼显示模组，包括图像投射装置及前述的波导，所述图像投射装置用于产生图像光线并投射至所述波导上对应的耦入区域，并经由所述波导传输后衍射输出。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型的技术方案而了解。本实用新型的目的和其它优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构和/或流程来实现和获得。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本实用新型实施例提供的一种示例性的波导结构示意图；

图2是耦出光线进入人眼的示意图；

图3是本实用新型实施例示出的同一视场中光斑叠加的两种情况的示意图；

图4是本实用新型实施例提供的光栅矢量关系及对应的耦出光栅的结构示意图；

图5a及5b是本实用新型实施例提供的一种光栅结构示意图；

图5c是基于图5a的光栅单元进行仿真模拟的光强分布示意图；

图6a及6b是本实用新型实施例提供的另一种光栅单元示意图；

图7是本实用新型实施例提供的另一种结构形态的光栅单元示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型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相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。

参考图1，示例性地展示了一种波导100，包括：波导基体101、耦入区域102及耦出区域103，在耦入区域102和耦出区域103内设置有光栅结构，所述的光栅结构可以采用压印、镀膜、刻蚀等工艺实现，这里不做限定。通常，耦入区域102中设置的光栅结构可称为：耦入光栅，具体光栅类型可为一维光栅或二维衍射光栅；耦出区域103中设置的光栅结构可称为：耦出光栅，具体光栅类型可为二维衍射光栅。在后续描述中，二维衍射光栅可以简称为二维光栅。

在实际应用时，波导100通常用于向观察者的眼睛(左眼或右眼)输出图像光线，若要用作双目式AR眼镜，则需要至少两个波导100的结构，以分别对应于观察者的双眼；在另一些情况下，耦出区域103的横向(x轴方向)尺寸足够覆盖观察者的双眼，用作双目式AR眼镜时，则可仅需要一个波导100的结构即可。

图1示出的是波导100以耦出光线的一侧朝向观察者眼睛的视角，该视角也是用户正常佩戴AR眼镜时用户眼睛所观看的视角，图中示出了xy坐标系(其中，平行于x轴的方向在本实用新型中也称为：第一方向；平行于y轴的方向在本实用新型中也称为：第二方向)，在本实用新型实施例中，垂直于xy平面的方向可认为是z轴正方向(z轴并未在图1中示出，平行于z轴的方向在本实用新型中也称为：第三方向)。后续的实施例内容中，除有特别说明之外，都将沿用此坐标体系以及视角，相应方向名称的描述也通篇适用。

图1也示出了进入耦入区域102的光线在耦入区域102和耦出区域103之间传播的光路，光线300从耦入区域102传输到耦出区域103并在耦出区域103中的耦出光栅的作用下发生衍射，从而扩展传输，产生朝不同方向传输的光线，包括：继续按照光线300的方向传输的光线301，向斜上方传输的一系列光线302，向斜下方传输的一系列光线303，以及，向人眼方向耦出的光线(并未在图1中示出)。

光线从耦出光栅向外出射的位置也可称为扩瞳位置，在耦出光栅内传输的光线将从一系列扩瞳位置向人眼方向耦出，形成不同视场角度的光线。在图1中，示出了三个扩瞳位置，即，扩瞳位置a～c。应理解，这里仅简化地示出了三个扩瞳位置，实际上，耦出光栅上包含大量规律排布的扩瞳位置。

延续该示例，参考图2，前述图1中所示出的三个扩瞳位置a～c所耦出的光线分别包括：光线301a、302b及303c，这些光线以不同角度入射至人眼(即，不同视场的光线)，进而使得观察者能够通过波导100观看到相应视场角度的图像画面。

这里需要说明的是，耦出区域103的横向中间区域分布有一系列扩瞳位置(包含扩瞳位置a在内的一系列横向分布但未在图中示出的扩瞳位置)，该横向中间区域主要由横向扩展的光线(如：光线301)向外耦出，形成相应的耦出光线(如：光线301a)，这里将其耦出效率记为η1。耦出区域103除中间区域以外的上下区域(包含扩瞳位置b、c在内的一系列扩瞳位置)主要由基于横向扩展的光线衍射所产生的侧向光线(如：光线302、303)向外耦出，形成相应的耦出光线(如光线302b、303c)，此种光线实际的耦出效率还与衍射效率有关：这里将侧向光线的衍射效率记为η2，将耦出效率记为η3，那么，相对于横向扩展光线，侧向光线所形成的耦出光线实际的耦出效率可表征为η2*η3。

申请人发现，在波导设计中，光线从不同扩瞳位置耦出时的耦出效率会出现不一致甚至具有较大差距的情况，进而会导致光线在二维光栅扩展传输过程中，部分区域过亮，形成诸如中心亮条纹等亮度不均匀的异常现象，而亮度均匀性将直接影响用户观感。

具体地，对于人眼而言，将在同一时间接收到从波导耦出区域出射的多个耦出光线所形成的光斑。由于存在一定的出瞳距离，耦出光线入射至人眼后所形成的光斑之间存在一定程度的叠加。参考图3，分别示出了人眼的同一视场下光斑叠加的两种情况，在图3所示的两种情况中，一部分视场会接收到由中心区域的耦出光线所形成的光斑3n，一部分视场会接收到边缘区域的耦出光线所形成的光斑3m。在此基础上，若两个区域的耦出光线的耦出效率比值差距过大，即η1/(η2*η3)远大于1或远小于1，则会使得光斑3n或3m看起来过亮或过暗，形成亮条纹或暗条纹。特别对于情况(i)中，所示的中心区域光斑3n数占比更大，此种情况下的耦出光线进入人眼时更容易出现亮暗条纹，导致成像亮度不均匀，严重影响使用者的观看感受。

为尽可能地弱化亮度不均匀的现象，在本实用新型中提出优化后的光栅结构。

首先参考图4，在本实用新型实施例的波导结构中，若想保证光线无压缩地传输至人眼，则耦入光栅的光栅矢量G₁与耦出光栅的光栅矢量G₂、G₃应满足图4所示的关系。也就是说，光线在传播过程中需要经过具有光栅矢量G₂及G₃的光栅结构41a及41b。

在此基础上，若将光栅结构41a及41b叠加，便可得到耦出光栅4，耦出光栅4为二维光栅，其中形成多个周期性排列的、呈菱形的光栅单元400(光栅单元具有光栅矢量G₂及G₃)。耦出光栅4中的每一个光栅单元都一致，以其中一个光栅单元400为例，光栅单元400可认为是一个完整的光栅周期，其长轴的长度(也可认为是光栅单元400的最大长度)记为l，短轴的长度(也可认为是光栅单元400的最大宽度)记为h，长轴两端的顶角的角度记为θ。

在本实用新型实施例中，光栅矢量G₁、G₂、G₃满足：

光栅单元400长短轴之间的关系满足：

当光线从耦入光栅3沿x轴方向传输至耦出光栅4，经耦出光栅4中光栅单元的衍射作用，使得光线传输至周围相邻的光栅单元，以此种方式在耦出光栅4中扩展传输，同时，光线经过每个光栅单元时，部分光线还将向xy平面以外衍射输出(这一部分光线在本实用新型中，也可称为耦出光线或耦出光)。

需要说明的是，在本实用新型的后续实施例中，所描述的光栅单元也具有上述关系。在实际应用时，根据本实用新型方案所制备的光栅，其中光栅单元的菱形轮廓可能不显著或者不可见。一些实施例中，光栅单元所呈菱形的边长，可与传输的光线的波长有一定关系，如：边长的尺寸在200nm至650nm的范围，当然，菱形的尺寸并不限于此，通常，其尺寸量级为纳米级。

继续参考图5a，示出了一种包含光学结构50的光栅单元500，其中在光学结构50外侧具有呈菱形的边界区域(为便于描述，在后续的内容中可将“菱形的边界区域”简称为“菱形”)。

本示例中，以菱形的中心o为原点建立xoy坐标系，并且，菱形的短半轴长度为h，长半轴长度为l。x、y坐标值的单位为nm。在菱形的长轴(即，x轴)方向上，光学结构50整体呈左右非对称的枪矛形，具体地，光学结构50包括位于左右两侧的第一角部51和第二角部52，以及位于中段的腰部53。图5a中使用辅助线(图5a中在光学结构50上平行于y轴的虚线)将光学结构50的不同部分进行划分以便于描述，这里并不应理解为对本实用新型的限制。

本实用新型中，所述的腰部也可称为弯曲部。

其中，第一角部51、第二角部52分别具有两条基本直的边，但第一角部51、第二角部52两者的直边长度不一致。第一角部51在x轴上具有左顶点50a，第二角部52在x轴上具有右顶点50b。原点o沿x轴方向至光学结构50左顶点50a(也即，第一角部51的左顶点)的距离为l₁。原点o沿x轴方向至光学结构50右顶点50b(也即，第二角部52的右顶点)的距离为l₂。显然，本示例中，l₁<l₂，使得看起来光学结构50整体更靠近菱形的右侧。

腰部53在菱形的短轴方向上具有相对的两条曲边530及540，两条曲边530及540的线型均为内凹型曲线(朝向菱形的长轴内凹)。本示例中，光学结构50具有一个对称轴，即x轴，使得光学结构50相对于x轴对称，相对于y轴不对称。

在本示例中，第一角部51的顶角θ₅₁及第二角部52的顶角θ₅₂的角度相同，并且，顶角θ₅₁和顶角θ₅₂的角度与菱形左右两侧顶角θ的角度相同。当然，在一些实施例中，顶角θ₅₁和顶角θ₅₂的角度与菱形左右两侧顶角θ的角度可以是基本相同的。在另一些实施例中，两个角部的顶角(如：顶角θ₅₁和顶角θ₅₂)的角度与菱形左右两侧顶角θ的角度可以不同。

光学结构50的腰部53上的两条曲边530、540的线型是一种光滑曲线(本实用新型实施例中所述的“光滑”，具体可参考数学中的相关定义)，当然，在一些实施例中，两条曲边的线型也可以是非光滑曲线，如：分段形曲线(在不同段的交接处可存在尖点)。由于两条曲边530、540具有对称性，故这里仅以一条曲边530为例进行具体说明。参考图5b，曲边530的线型由第一内接图形531和第二内接图形532的部分线型共同构成。在本示例中，第一内接图形531和第二内接图形532均为椭圆，在本示例的后续描述中，也可以直接描述为椭圆531和椭圆532，也即，曲边530的线型由椭圆531和椭圆532的部分圆周共同构成。

椭圆531为图5b中较小的椭圆，其长轴半径为r_a1，短轴半径为r_b1。椭圆532为图5b中较大的椭圆，其长轴半径为r_a2，短轴半径为r_b2。从图5b中可见，椭圆531和椭圆532的长轴平行于x轴，彼此不共轴；椭圆531和椭圆532的短轴既平行于y轴，也彼此共轴。

另外，对于光学结构50而言，第一角部51和第二角部52的直边和腰部53的曲边相连处形成有顶点，具体来说，参考图5a，第一角部51在y轴正方向上具有上顶点A，在y轴负方向上具有下顶点C；对应地，第二角部52在y轴正方向上具有上顶点B，在y轴负方向上具有下顶点D。在本示例中的坐标系及视角下，第一角部51的上顶点A在y轴正方向的高度小于第二角部52的上顶点B；相应地，第一角部51的下顶点C在y轴负方向的高度小于第二角部52的下顶点D。当然，在本示例中，第一角部51和第二角部52的直边和腰部53的曲边相连处形成尖角状形貌，即，顶点A～D均为尖点，而在其它实施例中，第一角部51和第二角部52的直边和腰部53的曲边相连处是平滑过渡的，可以形成弧形角状形貌，相应地，形成的顶点A～D便不是尖点。

左顶点50a沿第一角部51直边的延长线在y轴(正方向)上的交点记为P，将原点o沿y轴方向至点P的距离记为h₁。右顶点50b沿第二角部52直边的延长线在y轴(正方向)上的交点记为Q，将原点o沿y轴方向至点Q的距离记为h₂。

需要说明的是，本示例中，点P、Q恰好分别为椭圆531、532的上顶点，但在不同的实施例中，点P、Q的位置并不一定与内接图形的上顶点重合，点P、Q的位置可能位于内接图形内，也可能位于内接图形外，甚至超出菱形的范围。此外，在本示例中，h_o1、h_o2可分别认为是原点o沿y轴至椭圆531、椭圆532几何中心的距离，对于本实用新型实施例中的方案，对于闭合式的内接图形，其几何中心一般均位于y轴上。

本实施例中的上述参数配置有以下关系：

l₁＝k₁l

h₁＝k₂h

l₂＝k₃l

h₂＝k₄h

r_a2＝k₅l₂

r_b2＝k₅h₂

其中，k₁～k₅为配置的特征系数，取值范围满足下述关系：

0.1<k₁<0.9

0.1<k₂<1.5

0.1<k₃<0.9

0.1<k₄<1.5

0.1<k₅<0.9

式中其余参数的定义可参考上述内容中的记载，这里便不再过多赘述。

在本示例中，上述特征系数的取值具体可以为：k₁＝0.7，k₂＝0.6，k₃＝0.9，k₄＝0.9，k₅＝0.3。

现基于上述实施例中的光栅单元500进行测试计算：拟定耦入周期为：0.37(μm)，视场角为：31.63度*18.11度，采用与波导100相同的耦入及耦出区域，耦出区域中采用光栅单元500周期排列，并将视场沿横向(第一方向)分割为64个点(未示出)，分别计算各视场横向扩展光的TM(横磁波)和TE(横电波)在不同占比的情况下，在各点位的耦出效率的比值(即，η1/(η2*η3))，其中，取3、12、24、36、48、63号点位的数据，并形成表1。

表1

从上表1中可见，具有上述枪矛状光学结构50的光栅单元，在传输和扩展光线的过程中，横向中间区域和上下边缘区域的耦出光线的耦出效率比值可控在接近1附近(根据计算，一般性的比值在0.7-1.5之间，人眼可以达到接受的状态，越贴近1则人眼的视觉感受越好)。

参考图5c，对采用光栅单元500的耦出光栅进行仿真，模拟人眼对各个视场不同位置接收光线的光强，可以看出，人眼接收扩瞳各个视场的光线都是连续过渡，且无明显中心亮区，可以满足亮度均匀性的需求。

另外，在本实用新型的一些实施例中，特征系数的数量可以更多，通过调节特征系数，便可以调节光栅单元中光学结构的顶角的角度大小、腰部的曲边线型、光学结构的尺寸、整体几何形貌等，本实用新型中的特征系数的数量与光栅单元的调节自由度强相关，也即，配置的特征系数越多，针对光栅单元的调节自由度也就越高。

在上述实施例中，两个角部51、52的形貌特征不对称体现为角部的直边的边长不对称，，在本实用新型的另一些实施例中，光学结构的角部不对称还可以体现在顶角的角度不对称。当然，在本实用新型实施例中，角部的形貌特征包括：所述角部的边长、顶角的角度、顶角的形貌、在第二方向上的顶点位置等。

除了上述如图5a、5b所示的光学结构50，本实用新型实施例中还提供其它形貌的光学结构。

参考图6a及6b，示出了另一种光栅单元600的结构。光栅单元600中包含光学结构60。光学结构60在x轴方向上具有第一角部61、第二角部62以及位于中段的腰部63。第一角部61和第二角部62的顶角θ₆₁及θ₆₂的角度大小相同，但与菱形长轴顶角θ的角度大小不一致。在本示例中，光学结构60的两个角部同样是不对称的。该光学结构60具有一个对称轴，即x轴。

与前述实施例中的光学结构50不同，光学结构60的腰部63上的两条曲边630、640的线型是分段式曲线，而不是前述实施例中的光滑曲线，由于两条曲边630、640相对于x轴对称，故同样仅以一条曲边630为例进行具体说明。参考图6b，曲边630的线型由第一内接图形631和第二内接图形632的部分线型共同构成。在本示例中，第一内接图形631为椭圆(可简称为椭圆631)，第二内接图形632为圆形(可以简称为圆形632)。

并且，由于曲边630、640的线型是分段式曲线，所以在曲边630、640上形成有局部顶点63a、63b、64a、64b。

参考图7，示出了本实用新型一种实施例中的光栅单元700，光栅单元700中包含光学结构70。光学结构70的左顶角70a为圆角型，右顶角70b为尖角型。

此外，在本实用新型的一些实施例中，光学结构中的腰部的曲边线型可仅通过一种内接图形实现。

在本实用新型的一些示例中，构成光学结构中腰部曲边的内接图形可以为一个或多个圆形，若包含一个圆形时，该圆形的圆心可以不在y轴上；若包含两个及以上圆形时，各圆形的半径可以不同。至少一个圆形的部分圆周构成了腰部的两条曲边。

在另一些实施例中，构成光学结构中腰部曲边的内接图形不限于封闭式图形，还可以为曲线，如：双曲线抛物线(x²＝±2py)或者其他曲线线型。当然，对于此种实施例，构成腰部任一条曲边的内接图形同样可以不止一个，也可以是两个或多个内接图形(即，两条或多条曲线)共同构成，两条或多条曲线的线型可以不同，或者，两条或多条曲线的线型形同但曲率不同。

在一些实施例中，前述的光栅单元中的菱形区域和光学结构在z轴正方向上可以不共面，即，高度不一致。

在一些实施例中，菱形区域为凸起结构(向z轴正方向凸起)，而深色的光学结构为凹陷结构(向z轴负方向凹陷)。而在另一些实施例中，菱形区域和光学结构可以为相反的设置，即，菱形区域为凹陷结构，而深色的光学结构为凸起结构。

对于前述的实施例中的波导而言，二维光栅设置于波导的耦出区域表面；而在另一种实施方式中，耦出区域位于波导内，而不是在表面，相应地，前述的光栅也设置于波导内。

当然，具体采用何种结构将根据实际应用的需要而定，这里并不构成对本实用新型的限制。

基于上述内容所记载的波导，本实用新型实施例中还提供一种近眼显示模组，该近眼显示模组可以应用于AR眼镜，近眼显示模组包括：图像投射装置及前述的波导，图像投射装置用于产生图像光线并投射至波导上对应的耦入区域，从而图像光线可在波导中传输，通过耦出区域耦出。

基于上述内容，本实用新型实施例的光波导中，二维衍射光栅的光栅单元内具有不对称的曲线图形的光学结构，此种光学结构能够将耦出光的耦出效率控制在相对稳定、且符合人眼感受的范围内。除此之外，在本实用新型的实施例中，通过调节特征系数，便可以调节光栅单元中光学结构的腰部的曲边线型、顶角的角度大小、光学结构的尺寸、整体几何形貌等，本实用新型中的特征系数的数量与光栅单元的调节自由度强相关，也即，配置的特征系数越多，针对光栅单元的调节自由度也就越高，使得光学结构的曲线图形具有极高的设计自由度，从而能够用于更好地调控光波导耦出区域的耦出效率分布，有利于实现提高光线在耦出区域衍射耦出过程中的均匀性。

在本公开的各种实施方式中所使用的表述“第一”、“第二”、“所述第一”或“所述第二”可修饰各种部件而与顺序和/或重要性无关，但是这些表述不限制相应部件。以上表述仅配置为将元件与其它元件区分开的目的。

以上描述仅为本实用新型的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本实用新型中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本实用新型中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.一种二维光栅，设置于波导表面，其特征在于，包括多个周期性排列的光学结构，每一所述光学结构为闭合图形，包括在第一方向上两个分布于两侧的角部，两个所述角部彼此不对称，在所述两个角部之间包括两条曲边，以连接所述两个角部；

所述光学结构用作衍射光学元件，每一所述光学结构从设定的输入方向接收光线，且朝向所述光学结构排列的平面上设定的输出方向传输光线；部分或全部的所述光学结构朝向所述光学结构排列的平面以外的方向传输光线。

2.如权利要求1所述的二维光栅，其特征在于，两个所述角部的形貌特征不对称；

所述角部的形貌特征包括：所述角部的边长、顶角的角度、顶角的形貌、在第二方向上的顶点位置中的至少一种。

3.如权利要求2所述的二维光栅，其特征在于，所述光学结构包含一个平行于第一方向的对称轴。

4.如权利要求2所述的二维光栅，其特征在于，每一所述角部包含至少两条基本直的边。

5.如权利要求2所述的二维光栅，其特征在于，每一所述角部在所述第一方向具有尖角状形貌或弧形角状形貌。

6.如权利要求1所述的二维光栅，其特征在于，所述曲边为向内弯曲的凹型曲线，所述曲边朝向所述光学结构平行于所述第一方向的对称轴弯曲。

7.如权利要求6所述的二维光栅，其特征在于，所述曲边由至少一个内接图形的部分线型构成，所述曲边的线型为光滑曲线或分段曲线。

8.如权利要求1所述的二维光栅，其特征在于，对于任一所述角部，该角部的边与所述曲边的连接处，形成尖角状形貌或弧形角状形貌。

9.一种波导，其特征在于，包括波导基体、耦入区域及耦出区域，其中，至少在所述耦出区域内设置有前述权利要求1-8任一所述的二维光栅。

10.一种近眼显示模组，其特征在于，包括图像投射装置及前述权利要求9所述的波导，所述图像投射装置用于产生图像光线并投射至所述波导上对应的耦入区域，并经由所述波导传输后衍射输出。