摘要
*m@w^In^ <^_Vl8% 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。
hr6 e 1Er s7i.p] 
1 " 7#|=1/ v@uaf=x- 建模任务：基于专利US9791703B1的方法
0P40K Sw@ ,<4S 
*>p(]_s, 
"HfU,$[ 任务描述
XJ~l5} y ] #*$@_ 
@H%=%ZwpO s8d}H I 光导元件
m{.M,Lm: LA`V qJ 
tq:tY}:4
?b7g9 G4 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。
9Y%?)t.2 UdW(\ % 
=&VXn{e n_n|^4 w 输入耦合和输出耦合的光栅区域
mhLRi\[c ) d74g|`/ 
X/8iJ-KB SKpPR;=q|: 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。
}`N2ZxC0AQ 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。
;;'a--' " U%t/wq 
YATdGLTeq )| x%o(n 出瞳扩展器（EPE）区域
/3[ 9{r ?6iatI ! 
%L1 3Jsw CTkN8{2S 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：
r%,H*DOu "c/s/$k// 
+e8>?dkq d[]p_oIQq 设计&分析工具
K>cz63 }S VirtualLab Fusion提供了一系列的工具来帮助
光学工程师设计和分析光导系统的任务。分析光导系统的任务，包括。
4iv]N 4 - 光导布局设计工具：
`<}V
!Lo 设计一个具有1D-1D光瞳扩展的光导。它可以作为您系统的基础。
_0W;)v - k域布局工具。
jfY{z=*]u 分析你的设计的耦合条件。
k<Tez{< - 尺寸和光栅分析工具。
J/x@$' 检测您的系统中的足迹，以确定 你的区域的大小和形状。
HD:%Yv <P^hYj-swh 
) jk1S u.kYp 总结-元件
q^N0abzgP B8 0odU& 
Q-`{PJ(p M[K0t>ih 
]`@]< 6 '>e79f-O) 结果：系统中的光线
9 y^kb+ T")i+v 只有光线照射到 "眼盒"（摄像机
探测器）上：
9PKo N d^e o3F |#op 
=F'M~3M 7V=MRf&xQ 所有在光导内传播的光线：
F:;!) H* whY~=lizn 
;V~rWzKM( e?!L}^f6X FOV：0°×0°
If-,c^i &]VQR2J}: 
7?MB8tJ5r4 ` c' FOV：−20°×0°
-SvTg{Q{la Q sg/ V] 
H wp{< \L ] FOV：20°×0°
^XBzZ!h| PUP"ky^q" 
c q, v1Y< rBD(2M VirtualLab Fusion技术
?GO
SeV 5iQmZ [ 
