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摘要 ~'9\y"N1 |)+ s, LT5 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。 AV>_ bw.
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`WUyffS/! 建模任务：基于专利US9791703B1的方法 yTxrbE
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任务描述 tD~
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 #n7F7X tEN8S]X 光导元件 [.(,v n?6
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 y}F;~H~P k-Z :z?M 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。 Ao U Pq
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 +a'LdEp 83 a dnm 输入耦合和输出耦合的光栅区域 /h7 u E
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 ]vflx^<? *)(S}D\94 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。 _UA|0 a!- 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。 y;if+
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 Ei 7Oi!1 q'Nafa&a) 出瞳扩展器（EPE）区域 kz*6%Cg*~
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 2<T/N i'QR -B&Z 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： Eq?U$eE
bZ>dr{%%e
 O'Q,;s`uC dBkM~" 设计&分析工具 HU/2P` DGP VirtualLab Fusion提供了一系列的工具来帮助 光学工程师设计和分析光导系统的任务。分析光导系统的任务，包括。 cy(4g-b]@e - 光导布局设计工具： r;9 V7C 设计一个具有1D-1D光瞳扩展的光导。它可以作为您系统的基础。 x*sDp3f[* - k域布局工具。 Y?qUO2 分析你的设计的耦合条件。 6oI/*`> - 尺寸和光栅分析工具。 ICEyz|
C 检测您的系统中的足迹，以确定 你的区域的大小和形状。 mKqXB\<
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 %g~&$oZmq Ne)3@? 总结-元件 Uc, J+j0F
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 M>Q3 ;s y=aWSb2y'  m^~5Xr" bzr QQQ 结果：系统中的光线 s f.z(o
MH|F<$42 只有光线照射到 "眼盒"（摄像机探测器）上： 6V"u ovN2
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 ck b(+*+l '5b0 K1$" 所有在光导内传播的光线： Qo!F?i/ n
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 0 CvGpM, N 4z[=b> FOV：0°×0° k 1a?yH)= l^^Z}3^Rk  #].q jOj
>& 4) : FOV：−20°×0° $) M2
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