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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: 2024-12-12
    摘要 [ug,jEH"S  
    J+<p+(^*v  
    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。 oJaAM|7uv  
    W7G9Kx1Y  
    P6?0r_Y  
    @eQld\h'  
    建模任务:基于专利US9791703B1的方法 -a) T6:e  
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    任务描述 k7bl'zic  
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    光导元件 6 nGY^  
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    ;A^K_w'  
    :Z2tig nL  
    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。 >riq98Us/  
    V;[p438o  
    Xm[Czd]%  
    8j\d~Lw=  
    输入耦合和输出耦合的光栅区域 ~'BUrX\  
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    QN 0rE @a  
    $j`<SxJ>  
    为了简单起见,我们在圆形区域使用了两个一维周期性入射耦合光栅(一个在第一表面,一个在第二表面)。这将导致FOV的左右部分的行为略微不对称,但可以通过将两个光栅组合成一个单一的二维周期结构(位于第一或第二表面)来克服这个问题。 )W9_qmYd"  
    为了重新组合和耦合光线,一个一维周期性的出射耦合器被应用,有一个矩形的区域。这是一个特殊的配置,为了使设计有更大的灵活性,可以用一个二维周期的出射耦合器来代替它。 -^fzsBL.  
    IrO +5w  
    Wu{&;$  
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    出瞳扩展器(EPE)区域 #Go(tS~o  
    B8 2,.?  
    G)+Ff5e0L[  
    utd:&q|}  
    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: YmCbxYa7  
    ?N#[<kd  
    RSH/l;ii  
    (n=Aa;  
    设计&分析工具 i ^S2%qz  
    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。 g5TkD~w"  
    - 光导布局设计工具: }vsO^4Sjc  
    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。 6e:P.HqjA  
    - k域布局工具。 9[f%;WaS  
    分析你的设计的耦合条件。 :1BM=_WwI  
    - 尺寸和光栅分析工具。 l4 `^!  
    检测您的系统中的足迹,以确定 你的区域的大小和形状。 #J~Xv:LgD  
    QE6El'S  
    C@)pmSQ  
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    总结-元件 !c_u-&b)  
    "8_,tYAH  
    V#H8d_V  
    n'3u] ~7^  
    Xv*}1PZH  
    (. H ]|  
    结果:系统中的光线 zkG>u,B}  
    O99mic  
    只有光线照射到 "眼盒"(摄像机探测器)上: 7AeP Gr  
    [edH%S}\  
    #'g^Za  
    Z*h ;e;  
    所有在光导内传播的光线: y*(_\\  
    #jgqkMOd,j  
    -XLo0  
    -4%]QS  
    FOV:0°×0° 2mLUdx~c  
    1 Xa+%n9  
    ,M{Q}:$+4  
    6mAB(X^+  
    FOV:−20°×0° a G@nErdW  
    Y^X:vI  
    )8bFGX7|  
    z[Z2H5[  
    FOV:20°×0° &! OGIYC(  
    A~XOK;sB  
    Kc-4W6?$  
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    VirtualLab Fusion技术 >.n;mk  
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