摘要
Xn
1V1sr 9I; d>% 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。
d}t7bgk'j e$ 3 {URg 
a.yCd/ vC9Qe
]f 建模任务：基于专利US9791703B1的方法
r#%z1u x4C} AyR 
`i,l)X] 
/RzL,~] 任务描述
`'Af`u \R U- UD27 
7x IXFuu ROyG+dUy 光导元件
+I {ZW}rA %9!, PeRe 
^"e|)4_5\ uoM;p' 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。
M(a lc9tn .W#-Cl&n8 
b!7*bFTt WDC+Jmlgp 输入耦合和输出耦合的光栅区域
e bSG|F &]'{N69@d? 
]c.1&OB7o 1'[RrJ$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。
(|EnRk-E 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。
2|KgRk|! NT6OGBl& 
y\Z$8'E5W &G)I|mv 出瞳扩展器（EPE）区域
O#,Uz2 `*J;4Ju@ 
ZPieL&uV` pu:Ie#xTDf 每个区域的形状可以使用不同的方法和定义策略来非常灵活地定义。在这个例子中，两个EPE都是由多边形区域与两个椭圆体结合起来定义的，以切割内部部分。这些光栅是一维周期性的，旋转角度为±35°（分别为左侧和右侧）。更多关于区域定义的信息在下面：
_R,VNk rfgkw 
3
?1qI'5 E,S[3 + 设计&分析工具
D`?=]Ysz( VirtualLab Fusion提供了一系列的工具来帮助
光学工程师设计和分析光导系统的任务。分析光导系统的任务，包括。
R aVOZ=^- - 光导布局设计工具：
vU:FDkx*nn 设计一个具有1D-1D光瞳扩展的光导。它可以作为您系统的基础。
&Hb;; Ic( - k域布局工具。
PgeC\#;9 分析你的设计的耦合条件。
Q M#1XbT - 尺寸和光栅分析工具。
b'!t\m 检测您的系统中的足迹，以确定 你的区域的大小和形状。
J4yL"iMt 6`>WO_<z 
bjQp6!TsZ uANG_sX^n 总结-元件
/k$h2,O"* 3D"2yTM( 
Nl[]8G}; e7m>p\" 
n9
LTrhLqp JnW G_|m) 结果：系统中的光线
w 1aev LH=gNFgzt 只有光线照射到 "眼盒"（摄像机
探测器）上：
O_zW/# ,g.*Mx`- 
i++a^f +VJS/ 所有在光导内传播的光线：
|[)k5nUQ| WR&>AOWAD 
FeW} tKH =cwQG&as FOV：0°×0°
"!ZQ`yl ^#|Sl D] 
g*]hmkYe9 ;Av=/ hU FOV：−20°×0°
-B`Nk c
(i1 JDe 
jL
}bG D "!V-@F$@N FOV：20°×0°
QKW\z aG Nl 4,c[$C 
aVg~/ PykVXZ7j; VirtualLab Fusion技术
04K[U9W3 JPH! .@ 
