摘要 *1iJa 6
)eO%M` 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。
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Nb\4Mv` Q%~b(4E^7P 建模任务:基于专利US9791703B1的方法 j eMh
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Fc>W]1 任务描述 y|V/xm+Fp
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g':mM*j& kV"';a 光导元件 EL80f>K
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e#IED!U l epR} 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。
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HB`u@9le 输入耦合和输出耦合的光栅区域 F>&Q5Kl R
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4W}8?&T 20;M-Wx 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。
95^w" [}4Q 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。
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qQ%zSJ? 2?rg&og6 出瞳扩展器(EPE)区域 i{PRjkR
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z|H$- 每个区域的形状可以使用不同的方法和定义策略来非常灵活地定义。在这个例子中,两个EPE都是由多边形区域与两个椭圆体结合起来定义的,以切割内部部分。这些光栅是一维周期性的,旋转角度为±35°(分别为左侧和右侧)。更多关于区域定义的信息在下面:
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K$(&Qx} <=n$oMO 设计&分析工具 Wcn3\v6_ 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。
z^I"{eT8 - 光导布局设计工具:
1 9a"@WB@ 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。
~}w(YQy=y - k域布局工具。
C ,z7f" 分析你的设计的耦合条件。
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{N - 尺寸和光栅分析工具。
kx3H}od] 检测您的系统中的足迹,以确定 你的区域的大小和形状。
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@no]*?Gpa ]ms#*IZ 结果:系统中的光线 oP5G*AFUq IB
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探测器)上:
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TbU\qcm]] 所有在光导内传播的光线:
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>BMJA:j PV(bJ7&R FOV:−20°×0°
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Usk@{ U# Y?'3 : VirtualLab Fusion技术 qi`*4cas*A
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