本发明涉及光学器件，具体而言，涉及一种液晶偏振体光栅设计方法及液晶偏振体光栅。
背景技术：
1、增强现实不仅展示了计算机生成的图像，还保留了外部环境的视觉信息，使得其应用场景更为广泛且具有更高的沉浸感。其中，光波导式组合器作为增强现实的重要光学器件，将显示源的光线有效地耦合到光波导中，然后再通过光波导传输到用户的眼睛，而液晶偏振体光栅作为光波导组合器的一部分，用于将显示源的光线有效地耦合到光波导中，然后再通过光波导传输到用户的眼睛。
2、在现有技术中，液晶偏振体光栅的入瞳光栅的角度响应带宽较小，导致波导显示系统的视场角较小，进而造成用户的视野受限，同时，由于角度响应带宽的限制，图像可能会出现畸变，影响图像的质量和清晰度，综合影响用户的视觉体验。
技术实现思路
1、本发明解决的问题是如何改善用户在使用增强现实的视觉效果。
2、为解决上述问题，本发明提供一种液晶偏振体光栅设计方法，包括：
3、通过液晶偏振体光栅的双折射率，建立所述液晶偏振体光栅的仿真模型；
4、根据所述仿真模型确定所述液晶偏振体光栅的最优双折射率；
5、根据所述最优双折射率，制备所述液晶偏振体光栅。
6、可选地，所述通过液晶偏振体光栅的双折射率，建立所述液晶偏振体光栅的仿真模型，包括：
7、控制所述液晶偏振体光栅的所述双折射率在预设范围内变化；
8、根据变化后的所述双折射率进行仿真模拟，得到所述液晶偏振体光栅的角度带宽响应曲线和波长响应带宽曲线；
9、根据所述角度带宽响应曲线和所述波长响应带宽曲线，得到所述液晶偏振体光栅的所述仿真模型。
10、可选地，所述控制所述液晶偏振体光栅的所述双折射率在预设范围内变化，包括：
11、根据布拉格反射条件公式，将所述液晶偏振体光栅的所述双折射率按照所述预设范围内的多个预设双折射率进行变化，得到多个变化后的所述双折射率。
12、可选地，所述根据变化后的所述双折射率进行仿真模拟，得到所述液晶偏振体光栅的角度带宽响应曲线和波长响应带宽曲线，包括：
13、当所述双折射率变化时，通过预设仿真软件根据每个变化后的所述双折射率对应的所述液晶偏振体光栅的所述波长，得到所述波长对应的所述液晶偏振体光栅的反射率；
14、根据变化后的所述双折射率对应的所述液晶偏振体光栅的所述波长和所述波长对应的所述反射率，生成变化后的所述双折射率对应的所述液晶偏振体光栅的所述波长响应带宽曲线。
15、可选地，所述根据变化后的所述双折射率进行仿真模拟，得到所述液晶偏振体光栅的角度带宽响应曲线和波长响应带宽曲线，包括：
16、当所述预设双折射率变化时，通过预设仿真软件根据变化后的所述双折射率对应的所述液晶偏振体光栅接收到入射光的入射角度，得到所述入射角度对应的所述液晶偏振体光栅的有效折射率；
17、根据变化后的所述双折射率对应的所述液晶偏振体光栅的所述入射角度和所述入射角度对应的所述有效折射率，生成所述液晶偏振体光栅的所述角度带宽响应曲线。
18、可选地，所述根据所述仿真模型确定所述液晶偏振体光栅的最优双折射率，包括：
19、通过所述仿真模型在多个变化后的所述双折射率中选择在固定波长的所述入射光下所述液晶偏振体光栅的最宽响应带宽的双折射率；
20、将所述最宽响应带宽的变化后的所述双折射率作为所述最优双折射率。
21、可选地，所述根据所述最优双折射率，制备所述液晶偏振体光栅，包括：
22、根据所述最优双折射率，确定所述液晶聚合物单体材料；
23、对所述液晶聚合物单体材料进行干涉曝光，得到所述液晶偏振体光栅的光栅图案；
24、通过所述液晶偏振体光栅的液晶分子光轴旋转调整所述光栅图案，确定所述液晶偏振体光栅的光栅结构，制备所述液晶偏振体光栅。
25、可选地，所述对所述液晶聚合物单体材料进行干涉曝光，得到所述液晶偏振体光栅的光栅图案，包括：
26、通过双光束干涉仪，使用两束正交的圆偏振光对所述液晶聚合物单体材料进行干涉曝光，在所述液晶聚合物单体材料上形成所述光栅图案；其中，所述光栅图案为pb相位光栅图案。
27、可选地，所述通过所述液晶偏振体光栅的液晶分子光轴旋转调整所述光栅图案，确定所述液晶偏振体光栅的光栅结构，包括：
28、通过控制所述圆偏振光与所述光栅图案的夹角大小和液晶手性掺杂剂的浓度，调整所述液晶分子光轴的在第一轴向和第二轴向上的旋转周期；其中，所述第一轴向与第二轴向相互垂直；
29、当所述旋转周期调整完成后，得到所述液晶偏振体光栅的所述光栅结构。
30、本发明还提供一种液晶偏振体光栅，由上述所述的液晶偏振体光栅设计方法制备而成。
31、本发明的液晶偏振体光栅设计方法及液晶偏振体光栅，通过建立基于液晶偏振体光栅双折射率的仿真模型，使用comsol等仿真软件模拟不同双折射率条件下的光学行为，从而在设计阶段预测和优化光栅的性能。通过这种方法确定最优双折射率以实现最宽的角度带宽响应，直接扩大了ar系统的视场角，使用户能够享受到更加宽广和沉浸式的视觉体验。利用高双折射率的液晶聚合物单体材料，精确制备出具有特定周期和相位分布的光栅图案，确保了光栅结构的精确性和光学特性的一致性，进一步优化了ar显示技术中的图像质量和亮度均匀性，本发明不仅提升了ar设备的光学性能，还为用户提供了更加舒适和高质量的视觉体验。
1.一种液晶偏振体光栅设计方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的液晶偏振体光栅设计方法，其特征在于，所述通过液晶偏振体光栅的双折射率，建立所述液晶偏振体光栅的仿真模型，包括：
3.根据权利要求2所述的液晶偏振体光栅设计方法，其特征在于，所述控制所述液晶偏振体光栅的所述双折射率在预设范围内变化，包括：
4.根据权利要求2所述的液晶偏振体光栅设计方法，其特征在于，所述根据变化后的所述双折射率进行仿真模拟，得到所述液晶偏振体光栅的角度带宽响应曲线和波长响应带宽曲线，包括：
5.根据权利要求2所述的液晶偏振体光栅设计方法，其特征在于，所述根据变化后的所述双折射率进行仿真模拟，得到所述液晶偏振体光栅的角度带宽响应曲线和波长响应带宽曲线，包括：
6.根据权利要求5所述的液晶偏振体光栅设计方法，其特征在于，所述根据所述仿真模型确定所述液晶偏振体光栅的最优双折射率，包括：
7.根据权利要求1所述的液晶偏振体光栅设计方法，其特征在于，所述根据所述最优双折射率，制备所述液晶偏振体光栅，包括：
8.根据权利要求7所述的液晶偏振体光栅设计方法，其特征在于，所述对所述液晶聚合物单体材料进行干涉曝光，得到所述液晶偏振体光栅的光栅图案，包括：
9.根据权利要求8所述的液晶偏振体光栅设计方法，其特征在于，所述通过所述液晶偏振体光栅的液晶分子光轴旋转调整所述光栅图案，确定所述液晶偏振体光栅的光栅结构，包括：
10.一种液晶偏振体光栅，其特征在于，由权利要求1-9所述的液晶偏振体光栅设计方法制备而成。
