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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。 ?W6qwm,?L  
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    8ClOd<I  
    H<Ne\zAv  
    建模任务:基于专利US9791703B1的方法 !]^,!7x,8j  
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    任务描述 G)(vd0X1  
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    光导元件 N9 SC\  
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    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。 vZ&{   
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    输入耦合和输出耦合的光栅区域 K@RE-K6{  
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    -za+Wa`vH  
    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。 g-4m.;  
    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。 5.IX  
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    出瞳扩展器(EPE)区域 k=^~\$e  
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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: g,k} nkIT  
    jmE\+yz  
    EF8~rKO3  
    N I*x):bx  
    设计&分析工具 d~ |/LR5  
    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。 S;I>W&U  
    - 光导布局设计工具: o/J2BZ<_<  
    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。 $2kZM4  
    - k域布局工具。 (#)-IdXXO<  
    分析你的设计的耦合条件。 |/YwMBi  
    - 尺寸和光栅分析工具。 ='[J.  
    检测您的系统中的足迹,以确定 你的区域的大小和形状。 fPpFAO  
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    3g{T+c*  
    (O(X k+L  
    总结-元件 ((AsZ$[S  
    rGqT[~{t  
    VoGyjGt&  
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    r8wip\[  
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    结果:系统中的光线 f|r +qe  
    A8zh27[w%  
    只有光线照射到 "眼盒"(摄像机探测器)上: e,X {.NS  
    \* /R6svz  
    &*\-4)Tf  
    bC SgdK  
    所有在光导内传播的光线: aCZ7G % Y  
    gm1 7VrC  
    -Uo"!o>x|  
    Vz\?a8qQ<  
    FOV:0°×0° 8 Buus  
    LP{@r ic  
    ;;]^d_  
    &UextGk7  
    FOV:−20°×0° Cvgk67C=$  
    r;"uk+{i  
    DxvD 1u   
    oScKL#Hu  
    FOV:20°×0° GEGg S&SM  
    +8zC ol?j  
    T!ik"YZ@i  
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    VirtualLab Fusion技术 cg| C S?  
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