摘要 -S,ir c. T B8Ol 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。
lv00sa2z k>: /D 
zY+t ,2z DO1 JPeIi 建模任务：基于专利US9791703B1的方法 lbKv
Q"OV>kl k
//X e*0
I|F~HUzA" 任务描述
1o|0x\ q
vn0cKz@
}_a +X 8K@"B 光导元件 ^A *]&%(h
r,u <y_YW
IqhICC1V- 1Lm].tq 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。
9n>$}UI\ ;Cr_NP[8|j 
"pSH!0Ap\ ).0V%}> 输入耦合和输出耦合的光栅区域 `a9k!3_L
~K5Cr
&YT_#M S|K |rDr0n 为了简单起见，我们在圆形区域使用了两个一维周期性入射耦合光栅（一个在第一表面，一个在第二表面）。这将导致FOV的左右部分的行为略微不对称，但可以通过将两个光栅组合成一个单一的二维周期结构（位于第一或第二表面）来克服这个问题。
G 2% 为了重新组合和耦合
光线，一个一维周期性的出射耦合器被应用，有一个矩形的区域。这是一个特殊的配置，为了使设计有更大的灵活性，可以用一个二维周期的出射耦合器来代替它。
"n{9- VEmN Bii6Z@kS 
m >]>$=% u^`eKak"l 出瞳扩展器（EPE）区域 K#GXpj
p>k]C:h
GN\8 ![J qTyg~]e9( 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：
Q,zC_ 84iJ[Fq{ 
= y?#^ "Jb3&qdU 设计&分析工具 7< ^'DO s 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。
}C=Quy%Z< - 光导布局设计工具：
HDyQzCG, 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。
O[; +i - k域布局工具。
.j:i&j( 分析你的设计的耦合条件。
a*V9_Px$& - 尺寸和光栅分析工具。
SEYG y+#K 检测您的系统中的足迹，以确定 你的区域的大小和形状。
V?=TVI*k }.'Z =yy 
/v5qyR7an i#k-)N _$ 总结-元件 6A}eSG3
EY]a6@;
FS8S68 PJCnud F 
"r@ G@pe 5lO^;.cS, 结果：系统中的光线 l1}R2lSEO TaOO q}8c# 只有光线照射到 "眼盒"（摄像机
探测器）上：
.?f :Nb.O 90p3V\LO 
zwnw' sW?B7o? 所有在光导内传播的光线：
ms7SoY bSu _e* c 
$~=2{ iOll WkF FOV：0°×0°
b~j~ PRwu 
\dTQQ 8[~~ gYl FOV：−20°×0°
l
DnMjK\M o!utZmk$ 
EI \v =5 3b Lzr FOV：20°×0°
b_l3+'#ofM jN6b*-2
wyzOcx>M )\0q_a VirtualLab Fusion技术 EE]=f=3
Yx),6C 3
