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摘要 Ve|=<7%%S P&9&/0r=_ 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。 'Fmn lC1
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(9f 建模任务：基于专利US9791703B1的方法 2g_2$)2
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 (& -!l 2 任务描述 eih~ SBSH
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 #P-T4 R H!uq5` j0K 光导元件 '645Fr[lg
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 #(Ezt% ^ >iFi~)i_4y 有了光导组件，可以很容易地定义具有复杂形状的区域的系统。此外，这些区域可以配备理想化的或真实的光栅结构，作为入射器、出射器和扩瞳器发挥作用。 =&v&qn e9
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F 6Bn%7ZBv 输入耦合和输出耦合的光栅区域 kU[#.
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J={IGA
 ,L9ioYbp jij-pDQnv 为了简单起见，我们在圆形区域使用了两个一维周期性入射耦合光栅（一个在第一表面，一个在第二表面）。这将导致FOV的左右部分的行为略微不对称，但可以通过将两个光栅组合成一个单一的二维周期结构（位于第一或第二表面）来克服这个问题。 Vh5Z'4 N 为了重新组合和耦合光线，一个一维周期性的出射耦合器被应用，有一个矩形的区域。这是一个特殊的配置，为了使设计有更大的灵活性，可以用一个二维周期的出射耦合器来代替它。 s
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" 2 J2za
 \tZZn~ex W)m\q}]FYz 出瞳扩展器（EPE）区域 Qwu~ {tf+'
`{W>Dy
 b f-V Q7 56^#x 每个区域的形状可以使用不同的方法和定义策略来非常灵活地定义。在这个例子中，两个EPE都是由多边形区域与两个椭圆体结合起来定义的，以切割内部部分。这些光栅是一维周期性的，旋转角度为±35°（分别为左侧和右侧）。更多关于区域定义的信息在下面： ?cD2EX%(
":,J<|O y
 .]H1uoci| >Yt+LdG!- 设计&分析工具 \XT~5 N6 VirtualLab Fusion提供了一系列的工具来帮助 光学工程师设计和分析光导系统的任务。分析光导系统的任务，包括。 29AWg(9?aS - 光导布局设计工具： P`!31P#]L 设计一个具有1D-1D光瞳扩展的光导。它可以作为您系统的基础。 :x /L.Bz - k域布局工具。 S|v")6 分析你的设计的耦合条件。 s2Hx ?~ - 尺寸和光栅分析工具。 g|PRk9 检测您的系统中的足迹，以确定 你的区域的大小和形状。 hTK6N
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C$DW!- $mq @g 总结-元件 ?wYvBFRn7"
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 S67>yq ha v'H\KR-;  ^=V b'g3P~ EwH_k 结果：系统中的光线 %$H ~
g6 Nw].{ 只有光线照射到 "眼盒"（摄像机探测器）上： x;p7n 2_
leomm+f^
 yi$ Jk}w sJ q^>"|J 所有在光导内传播的光线： ;^Hg\a
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 F F7 n%1I}?$fO FOV：0°×0° yCLDJ%8 t;e+WZkV  oD>j2 6Q
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