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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。 $-t@=N@vO?
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jgPUR#) 建模任务：基于专利US9791703B1的方法 r 7?nHF
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 coPdyw'9& 任务描述 -gt ?5H h
[Y, L=p
 XSK<hr0m 0#uB[N 光导元件 =23@"ji@D
+U_1B%e(%
 y`7<c5zD 5=#d#dDc 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。 s7:H
.o C! ~'
 k %O3\q a:HN#P)12 输入耦合和输出耦合的光栅区域 ZPb30 M0
}KIS_krs
 +O9x8OPHW GGcODjY> 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。 SRk!HuXh 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。 &^HVuYa.0
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k~ F |5Au>t 出瞳扩展器（EPE）区域 MY
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^_P?EJ,)`
 TKsP#Dt/ n@;B_Bt7 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： U{[YCs fk
h:?qd
 :p]e4|R CX\XaM)l 设计&分析工具 c@}t @k 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。 GQA\JYw|oY - 光导布局设计工具： G?XA", AC 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。 ;A7JX:*?y= - k域布局工具。 \**j \m 分析你的设计的耦合条件。 } -;)G~h/" - 尺寸和光栅分析工具。 eQ8t.~5;- 检测您的系统中的足迹，以确定 你的区域的大小和形状。 i}v.x
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 {y6h(@I8\ &V (6N%A^U 总结-元件 B U??}{
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9|  2=8PA/ 2YW;=n 结果：系统中的光线 6<fG; :
lA/-fUA 只有光线照射到 "眼盒"（摄像机探测器）上： (g X8iKl
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 ug ;Xoh5w \6 ? a 所有在光导内传播的光线： {R @ V
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 @d 7V@F0d (Ll'j0]k> FOV：0°×0° U 887@-!3 +M_ _\7  S-gO
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 Is }kCf -wg}X-'z0 FOV：20°×0° >|kD(}Axf
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