摘要
VF]AH}H8I JF~i.+{h 在增强现实和混合现实应用 (AR & MR) 领域的光波导
光学器件设计过程中,横向均匀性(每个
视场模式)和整体效率是两个最重要的评价函数。 为了在光波导
系统中获得适当的均匀性和效率值,有必要允许
光栅参数的变化,特别是在扩展器和/或输出耦合区域中。 为此,VirtualLab Fusion 能够在光栅区域中引入平滑变化的光栅参数,并提供必要的工具来根据定义的评价函数运行
优化。 此用例展示了如何使用连续变化的填充因子值优化光波导,以获得足够的均匀性。
aZfMeW _;lw,;ftA 9}573M {SoI;o_> 任务描述
$=aO*i D=tZ}_'{t d,<ni" %,>z`D,Hg 光波导组件
P4zo[R%4 oA1_W).wJ Q7%4 `_$! 7[m?\/K~ 使用光波导组件,可以轻松定义具有复杂形状区域的光波导系统。 此外,这些区域可以配备理想化或真实的光栅
结构,以充当输入耦合器、输出耦合器或出瞳扩展器。 更多信息请见:
SZyk G[ H4/wO SI (f&T( &2'-v@kK 光波导的构造
7Ai?}%b- 4{VO:(geZ 光栅区域
Ni$'#
W?t Q
eeV< wxN)dB .)Tj}Im2p 对于输入耦合器、输出耦合器和眼瞳扩展器 (EPE),使用了真实光栅。 他们的瑞利矩阵和相应的效率是用 FMM (RCWA) 严格计算的。 您可以在以下位置找到有关如何设置的更多信息:
&L o TO+ @]\fO)\f nt.LiM/L 8K%N7RL| 如何使用真实光栅结构设置一个光波导
/l$x} U,P_bz*) 总结-组件
e`*}?N4d [KDxB>R<{ `L1,JE`
q SV7;B?e%Y AtT7~cVe 带有附加指南的一般工作流程
Gnc`CyN:H bS_#3T 1. 基本光学光波导设置的配置(不属于此用例的一部分)
1wSAwpz bcIae0LZ 2. 足迹和光栅分析工具的应用,包括生成满足参数调制所有要求的光学设置
7ZcF0h lExQp2E 3. 光栅参数所需调制的定义
QM$UxWo- AFLtgoXn: 4. 选择变量并定义评价函数以优化调制光栅参数。
r]B8\5|<d CH++3i2& 起点是一个现有的、可执行的光波导系统,其中已经包括基本几何结构(所需距离和定位光栅区域)以及光栅规格(方向、周期、级次)。这个例子取自:
JK,MK| • 构建光波导 [用例]
5Xy(za • 光波导布局设计工具 [用例]
MK<
y$B{} qGk+4 yC 配置光栅区域的真实光栅结构,这是应用光栅参数连续或平滑变化之前的必要步骤:
d^=BXCoC • 如何设置具有真实光栅结构的光波导 [用例]
u?').c4 • 使用真实光栅
模拟一维-一维瞳孔扩展器 [用例]
]8G 'R-8} l;8t%JV5 足迹和光栅分析工具用于指定光栅参数变化的所需范围,并针对特定条件(
波长和方向)预先计算相应的瑞利系数。下一步,生成光学设置,其中可以定义平滑参数变化:
)f8>kz( • AR/MR 应用光波导的足迹分析 [用例]
u6iW1,# • 光波导上的光栅分析和平滑调制的光栅参数 [用例]
"be\%W+< UpoSC 注意:
7>hcvML 光栅调制是针对各个光栅区域定义的。
z/?* h %VHy?!/ 足迹和光栅分析
4&)sROjV= '|yx B') ,BdObx }U]jy 在足迹和光栅分析工具的帮助下,光栅特性(复值)被预先计算并存储在查找表中,用于选定参数的指定范围(例如填充因子)。 根据可用的效率调制范围选择填充因子的初始范围。 更多信息可参见:
,05PYBc3 c
r=Q39{ =vThtl/azD MGdzrcF 光栅分析和在光波导上的平滑调制光栅参数
K)SWM3r I| TNo-!$ 初始系统的生成
r[9m-#)> J"gMm@#C4 !$)reaS .ARYCTyG • 具有所谓光栅参数调制功能的光波导设置由足迹和光栅分析工具生成(包括光栅特性)。
bWyimr&B "O$bq::(]e • Uniformity Detector 用于定义优化的评价函数。
oZ{,IZ45 Jb,54uN 定义光栅区域的调制函数
W]4Z4&