摘要
X!~y&[;[C tj* 0Y-F~ 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。
/DHV-L Tr}X G 
<6 ;@@ ?5B?P:=kl 建模任务：基于专利US9791703B1的方法
B>cT < B K%
snE7X?) 
]gnEo.R 
}.8yKj^p 任务描述
Z
Q*hrgQ P{ %Urv{U 
{0+W VZ4u G `3{Q7k 光导元件
uJ0'`Q?6R9 HrZX~JnTmf 
8BZ&-j{ :EYUBtTj 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。
&M3KJ I0L \ 5j}6Wj 
=E!Y f#p+q pJ1 \ @G 输入耦合和输出耦合的光栅区域
=<PEvIn ^ZS!1%1 
$'eY-U8q %#&njP 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。
-(lP8Y~gFY 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。
x3U>5F@ +03/A`PKrB 
umn Q $y
0 'xnI N u 出瞳扩展器（EPE）区域
+C,/BuG z>y# ^f)r 
?tqJkL# t54?<- 每个区域的形状可以使用不同的方法和定义策略来非常灵活地定义。在这个例子中，两个EPE都是由多边形区域与两个椭圆体结合起来定义的，以切割内部部分。这些光栅是一维周期性的，旋转角度为±35°（分别为左侧和右侧）。更多关于区域定义的信息在下面：
a %kvC#B z6B#F<h 
E>5p7=Or;" FZ]+(Q"]: 设计&分析工具
#M'V%^x P VirtualLab Fusion提供了一系列的工具来帮助
光学工程师设计和分析光导系统的任务。分析光导系统的任务，包括。
l.g.O>1
- 光导布局设计工具：
:06.b:_ 设计一个具有1D-1D光瞳扩展的光导。它可以作为您系统的基础。
3 4%B0 - k域布局工具。
oqbz!dM(Z 分析你的设计的耦合条件。
?D)$O CS - 尺寸和光栅分析工具。
S|@/"?DC 检测您的系统中的足迹，以确定 你的区域的大小和形状。
1+ 7_L `SB -$g~,dIwj 
;&}z
L.!jo !m-`~3P#l, 总结-元件
(=c,b9cb @Y.r ,q 
ae@! M {n|Uf 5 
@+p(% M?}:N_9<J 结果：系统中的光线
o37oR v] dy5 }Jn%L 只有光线照射到 "眼盒"（摄像机
探测器）上：
{5c?_U ~QPTs1Vk8 
oyk&]'> 7 j=KiiI 所有在光导内传播的光线：
BaIuOZ@, LA 2 /<: 
olxxs( gCG #?f FOV：0°×0°
Kj3Gm>B<y QT%vrXzz 
\SO)|M>. a \~Z%}$ = FOV：−20°×0°
>35w"a7S I''n1v?N 
q^zG+FN fXl2i]L(^B FOV：20°×0°
M,li\) J!& f#GMJ mCQs 
U yV5A O
j:I @c VirtualLab Fusion技术
RU6c 8>" 4L{]!dox 
