摘要 NqOX);'L0 4Nt4(3Kf 目前，大多数创新的增强和混合现实设备都是基于光波导或波导配置，并结合微观结构来耦合光的进入和输出。VirtualLab Fusion技术能够通过应用我们独特的物理
光学方法对这些器件进行详细的建模，其中包括所有感兴趣的影响因素（如相干性、偏振和衍射）。我们通过建立一个简单的“HoloLens 1”型（1D-1D出瞳放大器）布局模型来演示这种能力，该设备能够在32°×18°的
视场下引导光传输。
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i^# Avi_]h & 建模任务 `G`R|B 62 _k`)k 
eXK3 W2XF Xz)F-C27h 光波导的工作原理 Ny/eYF# g.hYhg'KUh 光波导使用内部全反射(TIR)来“捕获”光波导板内的光。为此，采用
光栅耦合入射和出射光，并确保满足内部全反射条件。
p ?cc Bq QQV8Vlv" 
=G^'ww pv( _FE uQ9E 出瞳放大光栅的功能是在某一个方向上(这里是x方向)复制耦合的光瞳，以扩散出瞳，或者换句话说生成人眼观察区域。
T7.SjR6X> 在这种类型的设置中，输出耦合光栅不仅负责将光输出耦合到观察者，而且还负责光瞳在第二个方向(这里是y方向)的扩散。
qA`@~\ qh" 这种分离式的光瞳扩散是“HoloLens 1”型布局的特征。
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Q/0gd? U? c};%VB 布局设计工具 mS
h
k a_Fo *DfOm`m 查看k布局 vVa|E#
[ k布局图可以与光波导
系统一起作为布局设计工具的副产品创建，也可以通过菜单中的条目独立生成。
^4 "AWps 可以配置以下参数：
y||RK` H 波长；
z
rSPa \M 环境和平板的
材料；
YT(Eh3ID 视场角范围；
{b4`\ I@< 光栅周期和方向。
bl^Ihza 结果图包含以下信息(在k域中)：
0<~~0US 描述材料内部传播条件的圆(可用方向和k值)。
!R\FCAW[ x 在某些光栅区域后入射光和衍射光的视场延伸、形状和位置。
'&#gs P9 由光栅引入的视场位移的说明。
o#f"wQH;p breF,d$ 
=%I yR 任何参数的调整都会相应地改变图像。
8^j~uH 7(.Z8AO 光波导表面布局 b- t 几何布局显示了第一平面表面上的3个光栅：
~:T@SrVI _W g} #r 
0g|5s 4FRi=d;mP 光栅#1：耦入光栅
*{fs{gFw9 光栅#2：扩散光栅
4l %W]' 光栅#3：耦出光栅
|R@T`dW Ta?}n^V?; 
Zc1x"j *1`X} 光栅#1：输入光栅 Nv36#^Z mWa ij]1> YFB >GQ; 耦入光栅被定义在一个矩形区域内。定义光栅区域的一般工作流程是：
Y&O2;q/B 6 V0Ayxg7 
0@cIj
] 1. 确定区域的形状和直径；
J}xM+l7uY 2. 选择区域通道；
OriYt 3. 定义光栅的周期和方向；
;Hk3y+&]a 4.指定传播级次（从正面和背面）；
a,RCK~GR 5.指定透射效率和反射效率。
8ex;g^e N?vb^? 
>;c);|'}q oxc; DfJ_ 光栅#2：简单多边形区域中的扩散光栅 ?c RF;!o" BK%B[f*[OA 扩散光栅被定义在一个多边形形状的区域中。所需区域通道为‒//+，因此只指定照射到光栅背面的光的反射级次。
P1LOj 5>f " 
ANu>* m-
<y|3 光栅#3：输出光栅 aHW34e@ebL gU x}vE- !9/`PcNIpy 输出耦合光栅被定义在一个矩形区域内。
~bb6NP;'L 区域通道‒/+和‒/‒需要激活负责扩散和输出耦合的级次。
k Mch uM[|>t 
xNOKa* @L!^2 v 结果：三维系统中的光线追迹 OU,FU@6,7w *2a" 2o 有视场中心角度的系统视图光线：
~-7/9$ay5 ?{f6su @rW 
15j5F5P %BkE %ZcZ 32°×18°扫描
光源（9种模式，不同颜色）输入的系统视图光线：
L4/ns@e X#$ oV# 
?(=|!`IoO a pa&'%7 结果：场追迹（真实颜色视图） q\o#<'F1J z U[pn)pe 
3O$l;|SX ~+4lmslR 结果：场跟踪（伪颜色视图） V[/ 9?5pM o-RZwufZ` 
kb2C 9< q ][kD2 横向均匀性评价 '69)m~B0a 7 w) 8s 为了评估人眼观察区域内的横向均匀性，提供了均匀性检测器，它可以在元件列表中找到（在探测器（Detectors）>评价函数（Merit Functions）>均匀性检测器下（Uniformity Detector）。该探测器能够研究在特定位置的特定区域（如人眼观察区域）的横向能量密度分布。
>]~581fYf n?r8ZDJ' 
