摘要 "#4dW7E r*XLV{+4 目前，大多数创新的增强和混合现实设备都是基于光波导或波导配置，并结合微观结构来耦合光的进入和输出。VirtualLab Fusion技术能够通过应用我们独特的物理
光学方法对这些器件进行详细的建模，其中包括所有感兴趣的影响因素（如相干性、偏振和衍射）。我们通过建立一个简单的“HoloLens 1”型（1D-1D出瞳放大器）布局模型来演示这种能力，该设备能够在32°×18°的
视场下引导光传输。
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K{=PQ XSU 75NRCXh. 建模任务 e.vtEQV9
@R q}nq=k 
Mvcfk$pA ue{xnjw>U 光波导的工作原理 Jp~zX
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)- 光波导使用内部全反射(TIR)来“捕获”光波导板内的光。为此，采用
光栅耦合入射和出射光，并确保满足内部全反射条件。
g0&\l}&%U 5kMWW*Xtf 
,D=fFp n !#N\ b 出瞳放大光栅的功能是在某一个方向上(这里是x方向)复制耦合的光瞳，以扩散出瞳，或者换句话说生成人眼观察区域。
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Wau 在这种类型的设置中，输出耦合光栅不仅负责将光输出耦合到观察者，而且还负责光瞳在第二个方向(这里是y方向)的扩散。
vhgLcrn 这种分离式的光瞳扩散是“HoloLens 1”型布局的特征。
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wCKj 7y[ PK2~fJB 查看k布局 \RG!@$i k布局图可以与光波导
系统一起作为布局设计工具的副产品创建，也可以通过菜单中的条目独立生成。
i$^ ZTb^ 可以配置以下参数：
egR-w[{ 波长；
s0" e' 环境和平板的
材料；
`V!>J 1x 视场角范围；
B80aw>M 光栅周期和方向。
>U!*y4 结果图包含以下信息(在k域中)：
}
cN W^4F 描述材料内部传播条件的圆(可用方向和k值)。
7 hw .B'7 在某些光栅区域后入射光和衍射光的视场延伸、形状和位置。
dcfe_EuT 由光栅引入的视场位移的说明。
z\!K<d"Xv
%D=]ZV]( 
, xsH|xW 任何参数的调整都会相应地改变图像。
c j$6 \_BkY%a 光波导表面布局 uGP(R=H 几何布局显示了第一平面表面上的3个光栅：
Y %aWK~O F"jt&9jg 
KY9n2u&4 8y2+&#$ 光栅#1：耦入光栅
(p)!Mq
"^ 光栅#2：扩散光栅
\XzM ^K3 光栅#3：耦出光栅
\2v"YVWw
A[N{ 
ml!5:r> LlYTv% I 光栅#1：输入光栅 F7}-! iz[ gHB !q"cpL'4 耦入光栅被定义在一个矩形区域内。定义光栅区域的一般工作流程是：
&#{dWOb h 8p^B hd 
n# 7Pr/*0 1. 确定区域的形状和直径；
PAF8W lg 2. 选择区域通道；
}
p:%[ 3. 定义光栅的周期和方向；
j;~%lg=) 4.指定传播级次（从正面和背面）；
x!< yT?A 5.指定透射效率和反射效率。
tT%/r, 8?FueAM'
p*3; hGp6 ^s :y/Kd 光栅#2：简单多边形区域中的扩散光栅 #1nJ(-D+ KLWDo%%u 扩散光栅被定义在一个多边形形状的区域中。所需区域通道为‒//+，因此只指定照射到光栅背面的光的反射级次。
$.E6S<(h >b o'Y9C 
Dt}rR[yJ E /<lGm:. 光栅#3：输出光栅 p s|)cW3` f>$`` .O 2 @j";+ 输出耦合光栅被定义在一个矩形区域内。
Tny> D0Z# 区域通道‒/+和‒/‒需要激活负责扩散和输出耦合的级次。
P5 <vf hVpCB, 
SX0_v_%M ki]ti={12 结果：三维系统中的光线追迹 >]D4Q<TY e / K#>, 有视场中心角度的系统视图光线：
[5d2D,) clO,}Ph> 
J>vMo@ *?p|F&J 32°×18°扫描
光源（9种模式，不同颜色）输入的系统视图光线：
&"Ux6mF-" bCv{1]RC2 
?)4?V\ $ j7QX ,_Q 结果：场追迹（真实颜色视图） vG41Ck1 (= x"Y{% 
/ +K? },$0&/>ft 结果：场跟踪（伪颜色视图） (]2H7X:b >pL2*O^{9 
p*QKK@C d I'SwnR 横向均匀性评价 CB\{! }ut]\]b 为了评估人眼观察区域内的横向均匀性，提供了均匀性检测器，它可以在元件列表中找到（在探测器（Detectors）>评价函数（Merit Functions）>均匀性检测器下（Uniformity Detector）。该探测器能够研究在特定位置的特定区域（如人眼观察区域）的横向能量密度分布。
7*o*6,/ &]6) LFm 
