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    [技术]基于微软专利的带蝴蝶出瞳扩展的光波导结构 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2022-04-15
    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。 ~_9n.C  
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    建模任务:基于专利US9791703B1的方法 ed!:/+3e/  
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    任务描述 ;>%~9j1C  
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    光导元件 ^9_U Uzf\  
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    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。 'JZJFE7Z  
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    输入耦合和输出耦合的光栅区域 @ct+7v~  
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    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。 ?\/qeGW6G  
    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。 joXfmHB}  
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    出瞳扩展器(EPE)区域 85IMdZ7I  
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    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: |<`.fOxJP  
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    RGD]8 mw  
    设计&分析工具 b8BD8~;  
    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。 Y'`"9Db  
    - 光导布局设计工具: i2Jq|9,g  
    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。 la$%H<,7  
    - k域布局工具。 *Q}[ ]g  
    分析你的设计的耦合条件。 Gzt=u"FV  
    - 尺寸和光栅分析工具。 b!$}ma;B  
    检测您的系统中的足迹,以确定 你的区域的大小和形状。 ,xths3.K  
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    wk\L*\@Y}  
    kGN||h  
    总结-元件 +&ZX$  
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    2L\3S ukj  
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    结果:系统中的光线 Mth6-^g5  
    FA>1x*;c  
    只有光线照射到 "眼盒"(摄像机探测器)上: =qoRS0Qa  
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    SFjU0*B$  
    Ie'P#e'  
    所有在光导内传播的光线: FUeq \Wuo  
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    6~5$s1Yc  
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    FOV:0°×0° d*;$AYI#R  
    Rt= X% [YL  
    K5ZnS`c;  
    S2=%x.  
    FOV:−20°×0° FMu!z  
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    FOV:20°×0° HdQj?f3  
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    #*%fu  
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    VirtualLab Fusion技术 G%w_CMfH  
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