本实用新型公开了一种两片式波导光学模组及近眼显示设备，包括：第一波导元件，用于接受图像光，并实现第一方向的扩展；第二波导元件，包括两个平行的表面、耦入端和耦出元件；第一波导元件和耦入端相对设置；从第一波导元件射出的光线，倾斜射向第二波导元件，经耦入端进入第二波导元件后在远离人眼一侧表面发生全反射，然后在第二波导元件内发生至少一次全反射后，经耦出元件衍射或反射后射向人眼，实现第二方向的扩展。本实用新型所提供的两片式波导光学模组，通过两个波导元件实现图像光的二维扩瞳，减小了耦入端及投影光机的体积，简化了波导元件的制造难度，并且，该波导元件更适合眼镜形态的近眼显示设备使用，适用于增强现实应用。