逆向设计的高效消色差倾斜超棱镜，用于增强现实波导显示器

《IEEE Photonics Technology Letters》：Inversely Designed High-Efficiency Achromatic Slanted Metagratings for Augmented Reality Waveguide Displays

逆设计方法优化achromatic metagratings的衍射效率达29%±1%，实现RGB全色波长在法线入射下高效显示，并具备优异角度和光谱均匀性，单层制造结构为波导显示提供新路径。

　　

摘要：

波导显示器在增强现实或混合现实领域具有广阔的应用前景，但传统衍射元件中的色散现象限制了全彩色显示的性能。尽管无色超折射率元件的技术很有潜力，但其衍射效率仍有提升空间。我们提出了一种基于量子遗传算法的逆向设计方法，用于制备无色倾斜超折射率元件。通过该方法设计的两种波导结构在正常入射条件下，对于RGB波长的衍射效率可达到29% ± 1%，同时具备优异的角度和光谱均匀性。这些可制造的单层结构为未来全彩色波导显示器的发展提供了一条有前景的实现途径。