摘要 Q e2m8 IM[54_I 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。
*w=z~Jq^R" Ezi' 2Sc 
~J%R-{U9 #t=[w 建模任务：基于专利US9791703B1的方法 OF- E6b c
~@%(RMJm&
sk#9x`Rw
:_MP'0QP 任务描述 9Tqn zD
j'k8^ *M6
/ p O{2[ ov1Wr#s 光导元件 NV:>a
HvAE,0N
kVWGDI$~ t G]N*%@ 有了光导组件，可以很容易地定义具有复杂形状的区域的系统。此外，这些区域可以配备理想化的或真实的
光栅结构，作为入射器、出射器和扩瞳器发挥作用。
zs4>/9O ?x:m;z / 
9Kc0&?q@D {V.Wk 输入耦合和输出耦合的光栅区域 vZ:G8K)o(
+z+ F-
7Aqn[1{_O Xxh sPFv 为了简单起见，我们在圆形区域使用了两个一维周期性入射耦合光栅（一个在第一表面，一个在第二表面）。这将导致FOV的左右部分的行为略微不对称，但可以通过将两个光栅组合成一个单一的二维周期结构（位于第一或第二表面）来克服这个问题。
=\M)6" }y} 为了重新组合和耦合
光线，一个一维周期性的出射耦合器被应用，有一个矩形的区域。这是一个特殊的配置，为了使设计有更大的灵活性，可以用一个二维周期的出射耦合器来代替它。
:b"= KQ I9;xz ES 
VxNX d? V:(y*tFA 出瞳扩展器（EPE）区域 J K[T]|G
m[8IEKo
eUYZxe :6 dFzY OG1 每个区域的形状可以使用不同的方法和定义策略来非常灵活地定义。在这个例子中，两个EPE都是由多边形区域与两个椭圆体结合起来定义的，以切割内部部分。这些光栅是一维周期性的，旋转角度为±35°（分别为左侧和右侧）。更多关于区域定义的信息在下面：
!zU/Hq{wcK HHZ`% 
b~ 1iPaIh %z30=?VL 设计&分析工具 u',b1 3g( VirtualLab Fusion提供了一系列的工具来帮助
光学工程师设计和分析光导系统的任务。分析光导系统的任务，包括。
? 'Cb-C_ - 光导布局设计工具：
H4W1\u 设计一个具有1D-1D光瞳扩展的光导。它可以作为您系统的基础。
Umij!=GPG^ - k域布局工具。
1bd$XnU 分析你的设计的耦合条件。
kPW BDpzN - 尺寸和光栅分析工具。
V)=Z6 ti 检测您的系统中的足迹，以确定 你的区域的大小和形状。
>A<Df L,#^&9bHa# 
YDW|-HI F ]7*kWc2 总结-元件 VDG|>#[!
)Q~C4 C-j
lHcA j{6 s u}& ".e^ 
f# 1/}Hq/I To pHE 结果：系统中的光线 *u}'}jC1X , }KwP *:Z 只有光线照射到 "眼盒"（摄像机
探测器）上：
Sg _O?.r [O (m/ 
u
>4ArtF uj)yk* 所有在光导内传播的光线：
jKS! ' ? r|<6Aae& 
dIvy!d2l 7N|
AA^I FOV：0°×0°
&Bm&i.r -; vT<G3 
l~NEGb *Z > FOV：−20°×0°
*U_S1>0n L1:nfH&:' 
P<vo;96JT ;I+H>$%jZ FOV：20°×0°
0iV;g`% \X5 3|Y;= 
3-iD.IAUm@ !j0 _
cA VirtualLab Fusion技术 TU%bOAKF\
(vnoP< 0
