本实用新型公开一种纳米波导镜片，包括波导衬底、设置在波导衬底表面用于将图像光信息衍射后满足波导衬底全反射的纳米级光栅区，光栅区包括用于将图像光信息耦合进入波导衬底的第一光栅、用于将经波导衬底传导过来的图像光信息改变方向的第二光栅、用于将经第二光栅及波导衬底传导过来的图像光信息投射到波导镜片外部空间中的第三光栅，第二光栅或/和第三光栅中多个光栅单元采用高度渐变或者占空比渐变的方式设置。本实用新型还公开了一种AR显示装置，包括上述纳米波导镜片。本实用新型利用光栅的渐变来实现亮度渐变的减弱，增强了视角效果，增大波导镜片的视场角、出瞳距离或者出瞳范围。