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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: 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。 Kh,zp{  
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    建模任务:基于专利US9791703B1的方法 1C]mxV=%  
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    #[ZNiaWT  
    任务描述 @?YO_</  
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    光导元件 lOJ3_8  
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    [44C`x[8M+  
    C<u<:4^H  
    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。 GiGXV @dq  
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    输入耦合和输出耦合的光栅区域 oasEG6OI8  
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    WPbG3FrL!  
    `iT{H]po  
    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。 d@aPhzLu  
    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。 7w?V0pLwn8  
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    出瞳扩展器(EPE)区域 #BLmT-cl  
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    P<s 0f:".  
    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: *Tyr  
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    H4{CiZ  
    Rt=zqfJ  
    设计&分析工具 [ :*Jn}  
    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。 eemw I  
    - 光导布局设计工具: f9FEH7S68  
    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。 bxR6@  
    - k域布局工具。 JT(6Uf  
    分析你的设计的耦合条件。 S%{^@L+V  
    - 尺寸和光栅分析工具。 uS}qy-8J  
    检测您的系统中的足迹,以确定 你的区域的大小和形状。 \!Cc[n(f#  
    /t"F Z#  
    glo Y@k~  
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    总结-元件 x_VD9  
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    nEgDwJ<wl  
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    t'{IE!_  
    3 jR I@  
    结果:系统中的光线 SSo7 U  
    p;0p!~F=49  
    只有光线照射到 "眼盒"(摄像机探测器)上: r=74 'g  
    Md[M}d8  
    vj,OX~|  
    {@YY8SKb9  
    所有在光导内传播的光线: 2/F";tc\'  
    aTLu7C\-e  
    ~dz,eB  
    Q!*}^W  
    FOV:0°×0° rU!QXg]uD  
    ta+MH,  
    F :p9y_W  
    R!Lh ~~@{(  
    FOV:−20°×0° |9'`;4W  
    l2Pry'3  
    G~ mLc  
    ($or@lfs  
    FOV:20°×0° c0aXOG^  
    ;eY.4/*R  
    ms%RNxU4:  
    qEJ#ce]G  
    VirtualLab Fusion技术 rZ#ZY  
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