摘要
p>x[:* Tx)!qpZ 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。
'DLgOUvh d}B_ wz'
iB-h3/ -!_\4 建模任务:基于专利US9791703B1的方法
"&9L @9$u!ny0
Q#gzk%jL@
U-h'a:
K 任务描述
F6'[8f `3wzOMgJ
3jeB\ &>%R)?SZh 光导元件
7tZvz `\
PeU>h2t
BeR7LV yZHh@W4v 有了光导组件,可以很容易地定义具有复杂形状的区域的系统。此外,这些区域可以配备理想化的或真实的
光栅结构,作为入射器、出射器和扩瞳器发挥作用。
mHj3ItXUu 0;J#".(KQ
+O]jklS4H xJcM1>cT> 输入耦合和输出耦合的光栅区域
` @PHV
n7EG%q6m+
NI<;L m KCDbE6 为了简单起见,我们在圆形区域使用了两个一维周期性入射耦合光栅(一个在第一表面,一个在第二表面)。这将导致FOV的左右部分的行为略微不对称,但可以通过将两个光栅组合成一个单一的二维周期结构(位于第一或第二表面)来克服这个问题。
ng0tNifZ; 为了重新组合和耦合
光线,一个一维周期性的出射耦合器被应用,有一个矩形的区域。这是一个特殊的配置,为了使设计有更大的灵活性,可以用一个二维周期的出射耦合器来代替它。
ox|K2A S`w_q=-^8
r:.ydr@ !<EQVqj6 出瞳扩展器(EPE)区域
l^~E+F~ Sh@en\m=#S
3)ZdT{MY Tr\6AN?o 每个区域的形状可以使用不同的方法和定义策略来非常灵活地定义。在这个例子中,两个EPE都是由多边形区域与两个椭圆体结合起来定义的,以切割内部部分。这些光栅是一维周期性的,旋转角度为±35°(分别为左侧和右侧)。更多关于区域定义的信息在下面:
(7zdbJX j Z6]G{
#E'aa'P} ^i;y2c 设计&分析工具
Q:v9C ^7 VirtualLab Fusion提供了一系列的工具来帮助
光学工程师设计和分析光导系统的任务。分析光导系统的任务,包括。
tMy<MO)Ei - 光导布局设计工具:
M"W~%
设计一个具有1D-1D光瞳扩展的光导。它可以作为您系统的基础。
H
Z)an - k域布局工具。
eV"Za.a. 分析你的设计的耦合条件。
\>7hT;Av=G - 尺寸和光栅分析工具。
RX"~m!26
检测您的系统中的足迹,以确定 你的区域的大小和形状。
HNMVs]/e :c?}~a~JO(
Lh_Q@>k L/+KY_b:* 总结-元件
ZH
s' # asj*/eC$/i
P}2waJe .a@>1XO
^q@6((O cUDo}Yu 结果:系统中的光线
IncHY?ud<