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摘要 $yP'k&b! Z_ iQU1
在为增强和混合现实(AR&MR)应用设计光波导设备的过程中,所提供的视场(FOV)等参数是主要的兴趣所在。为了突破可实现的最大视场的极限,人们研究了各种方法,例如在从入射耦合到出射耦合的传播过程中分割视场的系统。一个非常流行的方法是所谓的 "蝴蝶出瞳扩展",即在FOV的正负部分使用两个独立的EPE光栅区域,这也被应用于微软的Hololens2。在这份文件中,我们展示了在VirtualLab Fusion中实现这样一个EPE概念,它基于微软的US9791703B1专利。 Y0R\u\b eA;j/&qH
gwZ+GA +Y_Q?/M@8 建模任务:基于专利US9791703B1的方法 A?%XO
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TPN:cA6[c
7=9A_4G! 任务描述 BZnp
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oi%5t)VsS 光导元件 ][T9IAn 3M`hn4)K
j};pv 2 :~qtvs;{ 有了光导组件,可以很容易地定义具有复杂形状的区域的系统。此外,这些区域可以配备理想化的或真实的光栅结构,作为入射器、出射器和扩瞳器发挥作用。 v ](G?L9b M4L~bK
.~V".tZV[ Rz])wBv e 输入耦合和输出耦合的光栅区域 ~Sn5;g8+\ Cz$Hk;3\6
=l?"=HF 8_sU8q*s 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。 wnZ*k( 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。 .3g\[p uj+.L6S
<*b]JY V@ @hz0:ezg: 出瞳扩展器(EPE)区域 ~]i]kU }(vOaD|k=
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i^`Q sbq44L) 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: z?IY3]v*z< }hObtAS
Npg5Z%+y JXZ:Wg 设计&分析工具 |tolgdj 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。 4,R\3`b - 光导布局设计工具: K_w0+oY a 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。 JVIcNK) - k域布局工具。 zN729wK 分析你的设计的耦合条件。 Hi4@!] - 尺寸和光栅分析工具。 %l]rQjV- 检测您的系统中的足迹,以确定 你的区域的大小和形状。 <|>:UGAR [K|>s(Sf*
M%Kx{*aw& G3^n_]Jb 总结-元件 .ON$vn7 *Tlws
MlcoOi! a_#eGe> jW+VUF-t Af!
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K= 结果:系统中的光线 2Y g[8Tm# $4ZDT]n 只有光线照射到 "眼盒"(摄像机探测器)上: ]aMa*fF *z;N
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JNb (^@;`8Dy8 所有在光导内传播的光线: nbkky.e Aaw:B?4)
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M$-(4 0 iJp!ROI FOV:−20°×0° @0@'6J04 )*QTxN
=*)O80oaW %+OPas8C FOV:20°×0° q'8@0FT0 ^{]sD}Q"
KX`nHu; ~Sem_U`G VirtualLab Fusion技术 {CyPcD'$s gu%'M:Xe
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