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2022-07-14 09:08 |
基于微软专利的带蝴蝶出瞳扩展的光波导结构
910N1E 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。 =}[m_rp& wW0m}L
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C 建模任务:基于专利US9791703B1的方法 P;p;o] 4
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;Dc\[r 任务描述 XC\'8hL: uN(N2m
KL8WT6!RZ ;;n=(cM|z 光导元件 dx"9jFn =B
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' g Fewo RJLhR_t7n 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。 :w:ql/?X $
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@{x+ln1r k 1;Jkq~ 输入耦合和输出耦合的光栅区域 q%wF=<W i-Ri;E
No(S#,vJ; 7dXh,sD 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。 hVu~[ 'Me 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。 ^j]"5@f E1Rz<&L
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/c:ql N"/be 出瞳扩展器(EPE)区域 zK&J2P` 1xMD
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Oa-~}hN {aWfD XB1 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: S-G#+Ue2 fFd"21>
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v` j%E9@# 设计&分析工具 \t]aBT, 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。
pqxBu - 光导布局设计工具: 5fud:k 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。 +ZeK,Y+Xy - k域布局工具。 {m5R=22^ 分析你的设计的耦合条件。 }7/Ob)O - 尺寸和光栅分析工具。 [NguQ]B. 检测您的系统中的足迹,以确定 你的区域的大小和形状。 )\,hc$<=m r2>y
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B,RHFlp{ 总结-元件 X>VxE/ `jH 0FJQ
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i+Btz- D_Cd^;b 结果:系统中的光线 h_ J|uu m4kUA"n5 只有光线照射到 "眼盒"(摄像机探测器)上: sK`pV8&xq *saO~.-;4
E9n7P'8 &1,qC,:! 所有在光导内传播的光线: WJ(E3bb T1pMe{
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