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    [技术]基于微软专利的带蝴蝶出瞳扩展的光波导结构 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2024-06-12
    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。 Fq`@sM $  
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    AP8J28I  
    54/ZGaonz  
    建模任务:基于专利US9791703B1的方法 >h~>7i(A  
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    任务描述 R/ x-$VJ  
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    光导元件 XpA|<s  
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    3$BO=hI/-  
    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。 4VkJtu5  
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    Mko,((>I1  
    输入耦合和输出耦合的光栅区域 RB;2  
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    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。 i98PlAq)B  
    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。 y5Fgf3P@ju  
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    出瞳扩展器(EPE)区域 U.<ad  
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    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: q~X}&}UT  
    zOJzQZ~  
    >R.!Qze\G  
    cCIs~*D  
    设计&分析工具 akwS;|SZ  
    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。 zP/SDW   
    - 光导布局设计工具: U;gy4rj  
    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。 9Z3Vf[n5\  
    - k域布局工具。 JqEo~]E]  
    分析你的设计的耦合条件。 "tj]mij2)G  
    - 尺寸和光栅分析工具。 fvG4K(  
    检测您的系统中的足迹,以确定 你的区域的大小和形状。 ;@n/g U  
    Kn2W{*wD  
    6*I=% H|  
    {P%\& \{F  
    总结-元件 5o0H7k]  
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    VY0-18 o  
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    j3>&Su>H4  
    g=Nde2d?  
    结果:系统中的光线 !T}R=;)e h  
    Su'l &]  
    只有光线照射到 "眼盒"(摄像机探测器)上: 3p'(E\VJ  
    B""=&(Yu  
    W@~a#~1O  
    V<d`.9*}  
    所有在光导内传播的光线: mH'om SCz  
    ,~NJ}4wP  
    p,\(j  
    8=mx5Gwz-  
    FOV:0°×0° l585L3i  
    xB}B1H%  
    cn'r BY  
    -?ebkHe  
    FOV:−20°×0° 6{ pg^K  
    Pa ^_ s  
    t\\<+^[%  
    IN"6 =2:  
    FOV:20°×0° rwAycW7  
    ?nf4K/IjZ!  
    %O>_$ 4q  
    Angt=q  
    VirtualLab Fusion技术 Ystd[  
    KU_""T  
     
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