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在为增强和混合现实（AR&MR）应用设计光波导设备的过程中，所提供的视场（FOV）等参数是主要的兴趣所在。为了突破可实现的最大视场的极限，人们研究了各种方法，例如在从入射耦合到出射耦合的传播过程中分割视场的系统。一个非常流行的方法是所谓的 "蝴蝶出瞳扩展"，即在FOV的正负部分使用两个独立的EPE光栅区域，这也被应用于微软的Hololens2。在这份文件中，我们展示了在VirtualLab Fusion中实现这样一个EPE概念，它基于微软的US9791703B1专利。 N('3oy#8
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sBB:$X 建模任务：基于专利US9791703B1的方法 ]h! *T{:
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$!_,. 光导元件 Q^kMCrp
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 :`j"Sj !t3 *U2Ck<"] 有了光导组件，可以很容易地定义具有复杂形状的区域的系统。此外，这些区域可以配备理想化的或真实的光栅结构，作为入射器、出射器和扩瞳器发挥作用。 X{|k<^:
1[#
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 ] d~MEa9Y| # m_\1&g 输入耦合和输出耦合的光栅区域 Z_!9iA:X
.1%i`+uZ
 cG5$l B X[Y #+z4 为了简单起见，我们在圆形区域使用了两个一维周期性入射耦合光栅（一个在第一表面，一个在第二表面）。这将导致FOV的左右部分的行为略微不对称，但可以通过将两个光栅组合成一个单一的二维周期结构（位于第一或第二表面）来克服这个问题。 o+R. u} | 为了重新组合和耦合光线，一个一维周期性的出射耦合器被应用，有一个矩形的区域。这是一个特殊的配置，为了使设计有更大的灵活性，可以用一个二维周期的出射耦合器来代替它。 3 dY6;/s
H|'$dO)W
 f 3\w99\o g;ct!f=U 出瞳扩展器（EPE）区域 ]#+5)[N$>
_4g}kL02.
 8 Y] u:v 2%*|fF}I 每个区域的形状可以使用不同的方法和定义策略来非常灵活地定义。在这个例子中，两个EPE都是由多边形区域与两个椭圆体结合起来定义的，以切割内部部分。这些光栅是一维周期性的，旋转角度为±35°（分别为左侧和右侧）。更多关于区域定义的信息在下面： Z*;*I< -
F}\[e Ff[
 FJ nG<5Rh rHR5,N: 设计&分析工具 wN$uX#W| VirtualLab Fusion提供了一系列的工具来帮助 光学工程师设计和分析光导系统的任务。分析光导系统的任务，包括。 ..]B9M. - 光导布局设计工具： s')!<E+z\t 设计一个具有1D-1D光瞳扩展的光导。它可以作为您系统的基础。 F 'fM?!( - k域布局工具。 Q&tFv;1w6 分析你的设计的耦合条件。 ]IL3 $eR - 尺寸和光栅分析工具。 Ab/v_ mA; 检测您的系统中的足迹，以确定 你的区域的大小和形状。 v UJ sFR
)vxVg*.Ee
 T`j H74NU_ 总结-元件 ye9QTK6$,
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 E]D4'] cC*z j \O 结果：系统中的光线 AJdlqbd'+
h%4 ~0 只有光线照射到 "眼盒"（摄像机探测器）上： <%T%NjNPQ
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 s#4))yUR6Z &L2`L ) 所有在光导内传播的光线： k)o7COx
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 47$-5k30 a2 IV!0x FOV：0°×0° h?M'7Lti <L[ *hp  +/1P^U /
5 k_Mj* {6 FOV：−20°×0° L8%=k%H(1
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 uugz IV) xNkwTDN5 FOV：20°×0° \Mh4X`<e
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