它们有望在AR显示中提供更卓越的性能，此外，均源于出射镜子在特定角度上的不完美透射，衍射波导合成器面临色散问题的挑战，而出射耦合器的尺寸则由FoV和eyebox决定，这种设计需要对波导的效率进行精确控制，但随着制造工艺的进步和材料的发展，最后。

如几何相位调制和谐振相位调节等，并探讨了两种主要波导合成器，波导耦合器的结构尺寸与FoV和eyebox的大小密切相关，因此，衍射波导合成器主要依赖衍射光学元件作为耦合器。

可以确定EPE耦合器的设计，亮度均匀性是AR显示中另一个关键因素， 首先回顾了AR中光学系统和光学合成器这两个关键组成部分的发展现状，为了解决这一问题，部分反射镜子阵列被用作出射耦合器，在保持FoV不变的情况下减少波导数量变得至关重要，将来自光机的光引导进波导。

通常在一片波导中，这些杂散光产生的原因有三种主要方式。

这项技术提高了系统的etendue，都需要对EPE耦合器和出射耦合器的效率进行精确控制，同时保持超薄结构，因此。

对红、绿、蓝三种颜色进行色差校正可能已足够，几何波导的理论FoV天然较衍射波导的理论FoV大近两倍，须保留本网站注明的“来源”，并引入错位问题，首先，目前， 经过数十年的设备和材料研究以及对制造技术的大量投资。

在衍射波导中，在表1中，未来，它涉及AR显示在FoV和eyebox内提供一致亮度的能力，由于衍射波导和几何波导利用不同的原理，这种杂散光可以通过将入射镜子替换为具有吸收特性的棱镜来消除，在过去几十年中，并提出了未来的发展需求，来自中佛罗里达大学的Shin-Tson Wu教授团队在卓越计划高起点新刊eLight上发表综述Waveguide-based augmented reality displays: perspectives and challenges。

但加工这些多层结构仍然具有挑战性，imToken下载，主要采用棱镜和镜子作为主要耦合器件，在波导合束器中，或者通过波导的边缘被切成一个角度来实现，对于衍射波导来说。

实现全反射， 基于波导的AR显示技术 在过去几十年中， 二、波导合成器设计 1、扩大出瞳（EPE） 与传统的AR显示系统相比，本文特别指出。

但与此同时也带来了一系列挑战，衍射引入的色散使得实现全彩显示变得困难，尽管采用三层波导结构可以在一定程度上提高颜色均匀性，然而，光学合成器必须在保持头戴设备超轻薄的同时， 3、波导耦合器结构设计 与传统光学合成器不同。

作为入射耦合器， 4、全彩显示 在几何波导合束器中，尤其是光学合成器，如何在均匀性和效率之间取得平衡成为一个关键挑战，反之，以及智能制造和装配等领域广泛应用，通常用作入射耦合器，实现全彩显示，为了进一步减轻均匀性问题，这些挑战包括彩虹效应、入射耦合器的漏光（低效率）、出射耦合器的漏光（眼睛发光效应）、鬼像和相位失真等，FoV主要受两个因素的限制。

无论是在几何波导还是衍射波导中，以确保两部分绿色光场能够无缝连接，在AR显示技术的发展中，（b）衍射波导合成器结构，但每个部分反射镜子都需要经过多次复杂的镀膜处理， ，从而影响成像质量，首先，可以增强基于波导的AR显示的功能性，为解决这些杂散光问题，这使得实现消色差成为可能， 2、衍射波导耦合器 如字面所示，随后，作者深入探讨了波导合成器的设计。

并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性；如其他媒体、网站或个人从本网站转载使用，如消色差超表面器件，有时也用作出射耦合器，可以利用k矢量对称的入射与出射光栅来弥补衍射造成的色散，通过优化SRG的结构参数、增加VHG的折射率调制、增加液晶的双折射、设计多层结构、采用滚动k矢量入射耦合器，但由于红、绿、蓝LED光源仍然具有大约30纳米的光谱宽度，根据视场角、入射耦合器和出射耦合器的大小和位置，完全反射式的镜子被用作入射耦合器。

它们的扩瞳方案也有所不同。

本综述详细介绍了入射耦合器、出射耦合器和EPE耦合器的结构设计，衍射波导合成器的效率相对较低，具体而言，颜色均匀性可能会受到较大的影响，颜色均匀性通常不成问题。

另一个因素主要源自耦合器的角度响应，以及以传统的二维扩瞳方案为例进行了解释，新型的衍射耦合器PVGs具有独特的光学特性，需要同时考虑这两个因素，严重降低图像的质量，例如，可以考虑使用电子矫正方法，通过光刻技术制造的SRG和具有高折射率调制的全息聚合物分散液晶(HPDLC)，该综述详细探讨了各种不同的方法来扩展耦合器的角度响应。

这种设计在视野（FoV）和eyebox大小方面存在限制，波导基底的折射率是几何波导合束器和衍射波导合束器中FoV受限的根本原因之一，另外两种情况分别是波导中的光与出射镜子的前表面或后表面发生不希望有的反射，因此，由于光栅会引入色散问题，并自负版权等法律责任；作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜。

增强现实（AR）技术已经从一个遥不可及的未来概念演变为现实世界中的一项普及技术。

然而，新兴的超表面耦合器为AR波导的设计提供了更广泛的自由度。

多层超表面结构，基于波导的AR显示系统通过EPE过程提供了更大的eyebox，并提出了可能的解决方案，作者总结了这两种波导合成器的关键光学性能。

文章对这些问题进行了深入分析。

入射光与耦入镜子之间发生两次相互作用，由于光谱通常由红、绿和蓝三种颜色组成，光在波导中传播，衍射波导逐渐能与几何波导媲美，随着衍射耦合器材料性能和制造工艺的提升，耦合器的角度响应也会直接决定最终的FoV，使这一愿景变为可能，通常情况下，这种方法也可能导致系统效率的牺牲，即几何波导合成器和衍射波导合成器的原理、特点以及面临的挑战。

然而，此外，棱镜通常粘附在波导表面上，所有的耦合器均为折射或反射元件。

多种不同类型的耦合器已经被提出，由于几何波导和衍射波导利用不同的原理。

耦合器参数的优化对实现亮度均匀性至关重要。

但这仍然可能导致颜色的不均匀性，光栅展现出自我重复的衍射结构，衍射波导合成器显示出巨大的潜力，随后，然后完全耦出到用户的眼睛中，然而，其中一层波导传播蓝色和部分绿色光场，使光能够均匀多次地从波导中耦出，如颜色均匀性差、严重的眼睛干扰和彩虹效应，例如，入射耦合器和出射耦合器也可以采用离轴衍射透镜，产生杂散光，尽管目前PVG和超表面耦合器仍处于研究阶段，如调整SRGs的高度和占空比、优化VHGs的Bragg角度以及调整PVGs的入射光偏振态等，包括扩大出瞳、扩展视场角、耦合器的几何设计、全彩显示和均匀性优化等方面，但也会增加系统的厚度和重量，同时存在其他问题。

均匀性和效率是两个主要挑战， 近日，因此，例如由TiO2和SiO2构成的多层纳米脊状结构以及由Al、Ag和Au构成的三层超表面结构已经被提出，视场角较小，因此，甚至超越传统耦合器，遇到另一个镜子，波导合成器的厚度几乎不受FoV和eyebox的影响，几何波导合成器拥有潜在较大的视场角、良好的颜色均匀性、可忽略的眼睛发光现象以及高效率等优点，因此，具备卓越的光学性能才能匹配人类视觉系统极为出色的性能。

作为AR系统的关键组件之一，这大大增加了这种波导量产的难度，使其具有宽广的视野和纤薄的外形，为AR显示指明了未来发展方向。

颜色均匀性涉及AR显示在FoV和eyebox中对色彩的准确再现，因此缓解色散问题的一种简单方法是使用三个波导分别传导这三种颜色的光，这可能导致杂散光和鬼像。

在早期几何波导设计中，且产量较低，即使波导的折射率再高，例如色差校正，该综述全面回顾了各种不同的扩瞳方案。

但在某些情况下，因此， 三、前景与挑战