Zemax光学设计从入门到精通	光学系统设计：理论、仿真与系统检测	Zemax光学设计实践基础(陈家璧)	ZEMAX光学系统设计实战
讯技光电:VirtualLab Fusion独家供应商	光学设计与光学元件	CODE V,LightTools,RSoft,LucidShape	计算光学带来的成像革命(第2季)

发帖回复

392阅读
0回复

[技术]基于微软专利的带蝴蝶出瞳扩展的光波导结构 [复制链接]

上一主题下一主题

离线infotek

科学家

发帖: 6511

光币: 26704

光券: 0

只看楼主倒序阅读楼主发表于: 2025-01-22

摘要

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。

建模任务：基于专利US9791703B1的方法 t"J{qfNs
c`S+>:
"szJ[ _B

任务描述 G^VOA4
<u# 7K\:

光导元件 Ml?KnSb
'YbE%i}

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。

输入耦合和输出耦合的光栅区域 eMV8`&c'
{;u+?uY

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。
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。

出瞳扩展器（EPE）区域 |:2B)X
i!RYrae

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：

设计&分析工具
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。
- 光导布局设计工具：
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。
- k域布局工具。
分析你的设计的耦合条件。
- 尺寸和光栅分析工具。
检测您的系统中的足迹，以确定你的区域的大小和形状。