本申请提供了一种衍射光栅波导和AR显示设备，包括：波导板；耦入光栅、转折光栅和耦出光栅，当入射光入射至所述耦入光栅后发生方向改变并进入所述波导板，在所述波导板内全反射后进入所述转折光栅，在所述转折光栅内发生方向改变后进入所述波导板，在所述波导板内全反射后进入所述耦出光栅，在所述耦出光栅内发生方向改变后出射；其中，所述耦入光栅和所述转折光栅的相对位相角ρ等于所述转折光栅和所述耦出光栅的相对位相角ρ；所述耦入光栅和所述耦出光栅的光栅周期均为d，所述转折光栅的光栅周期为d/2cosρ。本申请提供的衍射光栅波导和AR显示设备，耦出光束可以复现耦入光束的信息，降低光束传播中的失真，用户可以看到和图像源一致的画面。