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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。 u a%@Ay1|  
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    建模任务:基于专利US9791703B1的方法 0gTv:1F /  
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    任务描述 L)(JaZyV5  
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    光导元件 LuW>8K\  
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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。 RW-) ({  
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    输入耦合和输出耦合的光栅区域 +}VaQ8ti4  
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    NMs 8^O|0  
    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。 Kd r7 V  
    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。 / <C{$Gu  
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    /O[<"Wcz  
    Yyxsj9  
    出瞳扩展器(EPE)区域 ^yLhL^Y  
    B%7Az!GX  
    HOaNhJ{7D  
    +$}3=n34)  
    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: 5bB\i79$  
    /9pN.E  
    %?`O .W  
    CP'b,}Dd?I  
    设计&分析工具 -=cxUDB  
    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。 !n7'TM '  
    - 光导布局设计工具: LwlO)|E  
    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。 0Ra%>e(I^  
    - k域布局工具。 K<rv|bJ  
    分析你的设计的耦合条件。 9r. h^  
    - 尺寸和光栅分析工具。 H@xHkqan  
    检测您的系统中的足迹,以确定 你的区域的大小和形状。 f@@7?5fW  
    /8#e < p  
    u{-@,-{  
    c>Tf@A og>  
    总结-元件 <78*-Ob  
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    Z=9<esx  
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    4^Ss\$*  
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    结果:系统中的光线 [g bFs-B2/  
    dl.gCiI  
    只有光线照射到 "眼盒"(摄像机探测器)上: }_Ci3|G>%D  
    XJ!?>)N .  
    h#p[6}D  
    9^u}~e #(  
    所有在光导内传播的光线: G} f9:G  
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    GbC@ |  
    -5oYGLS$y3  
    FOV:0°×0° /X]gm\x7s  
    ppo.#p0w  
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    p()q)P  
    FOV:−20°×0° * >/w,E]  
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    -9~$Ll+2h  
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    FOV:20°×0° -^)<FY\  
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    mGDy3R90  
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    VirtualLab Fusion技术 .]H/u "d  
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