摘要
C/Q 20 `15}jTi 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。
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aeUgr ! QD,m`7( 建模任务：基于专利US9791703B1的方法
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):PN0.H8 
u SR%6=$ 
"L]v:lg3 任务描述
!6-t_S w3,KqF 
g/. FJ-I* 5Jo'h] 光导元件
P1[.[q/-e Db Qp (W0 
c;]\$#2 )8oy o~4? 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。
5V/&4$.U! u;$qJjS
N 
|_p7vl" >97YK = 输入耦合和输出耦合的光栅区域
HE+' fQ!R >I@&"&d 
aQmS'{d?^ ?VotIruR 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。
DL V ny] 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。
o=Z:0Ukl] <fHHrmZ#/. 
k?7"r4Vc)S E|9`J00 出瞳扩展器（EPE）区域
x} =,'Ko}3 @Dsw.@/ 
{D8opepO) t8 RtJ2; 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：
<7`k[~)VB z{3`nd, 
>6Pe~J5,: #L!`n )J" 设计&分析工具
w%`S>+kX& 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。
;v]C8 }L^ - 光导布局设计工具：
t" Du 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。
RDSC @3% - k域布局工具。
tLKf]5}f 分析你的设计的耦合条件。
& <*M{GW'& - 尺寸和光栅分析工具。
G!VEV3zT 检测您的系统中的足迹，以确定 你的区域的大小和形状。
D 6lzc f |s/Kb ]t 
VTL_I^p . h)VR
5?j 总结-元件
)kjQ W&)g S}Wj.l+F 
ih)\P0wed =,i t`8; 
IY .M#Q ] lPz`?Hn 结果：系统中的光线
g
\S6>LG! TX YO{ 只有光线照射到 "眼盒"（摄像机
探测器）上：
zfDfy!\2_ 7)D[ }UXz 
c[,Rh f Ge=6l0 所有在光导内传播的光线：
&jEw(P& _ j8Q_s/n 
p/0dtnXa( U&(gNuR>J FOV：0°×0°
Rm n|!C%%K h y#nK: B 
? Lxc 1 /Cwwz FOV：−20°×0°
$27OrXQ| & to~#.qc 
8[@Y`j8 |#t^D.j FOV：20°×0°
g3' dkS! tol-PJS} 
t^B s3;E^ A] QGaWK VirtualLab Fusion技术
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)]w&DNc 
