摘要 6'ia^om l]F)]>AE 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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{:ZsUnzm (<ngdf`, 建模任务：基于专利US9791703B1的方法 D:fLQ8a
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]C5/-J,F 任务描述 {]3Rk
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xF7q9'/F i~uoK7o|G 光导元件 nPj
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DRmN+2I MRa
|<yK 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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\@F!h8e4 +JPHQx'W 输入耦合和输出耦合的光栅区域 |>jlmaV
Ztj~Q 9mu
(VB-5&b G*W54 [ 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。
xL} ~R7 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。
F9 2et<y. ?/FCq6o 
OQ*rxL cA $ pfN0/`( 出瞳扩展器（EPE）区域 b";D*\=x
V8+8?5'l
v)-:0 f wSIfqf+y 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：
aT20F EZ; 7f#r& ~= 
al {}p UwVc!Lys 设计&分析工具 jZP~!q 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。
$\vTiS' - 光导布局设计工具：
ZFa<{J<2 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。
M\)(_I)V= - k域布局工具。
) sG/H8 分析你的设计的耦合条件。
N!YjM x)P - 尺寸和光栅分析工具。
'D17]Lp~. 检测您的系统中的足迹，以确定 你的区域的大小和形状。
Fv2U@n6'v ,R5z`O 
Y0ouLUlI bYB:Fe=2 总结-元件 xI,7 ld~
Nc[[o>/Cb
HG:9yP<,o K %Qj<{) 
.|x" '3 # O YayTKxN 结果：系统中的光线 '1[Bbs mYw9lM 只有光线照射到 "眼盒"（摄像机
探测器）上：
PYJ8\XZ1_N i5G"@4( 
EViQB.3w\ m8C
scC Z} 所有在光导内传播的光线：
aW@J]slg ;@ lC08SE 
PR;A 0
~Lf>/w FOV：0°×0°
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v+qHH 8 Az4a| . FOV：−20°×0°
8*m=U@5] {*Tnl-m~ 
|8 s45g> &H IG776 FOV：20°×0°
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%MUh_63bB 6gN>P%n VirtualLab Fusion技术 /FW{>N1
Q~S3d
