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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。 qqz,~EhC
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xj00eL 建模任务：基于专利US9791703B1的方法 1
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任务描述 0imqj7L
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 VATXsD abJ@>7V 光导元件 qqom$H<
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 h2/1S{/n] 1VyO?KX ' 有了光导组件，可以很容易地定义具有复杂形状的区域的系统。此外，这些区域可以配备理想化的或真实的光栅结构，作为入射器、出射器和扩瞳器发挥作用。 yK>0[6 l
~a8G 5M
 \dxW44sM sKB -7 输入耦合和输出耦合的光栅区域 +v[$lh+
[;V1y`/K1
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jocfTBk Zh~Lm 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。 X?}GPA4 W 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。 l"pz
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 J!K/7u S l]kl V+9t 出瞳扩展器（EPE）区域 <{z 3p:\
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 J%O4IcE LN3dp?;_{ 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： NV:XPw/
n eY=:9
 * /Ry6Yu U0bE B 设计&分析工具 ,w/mk$v VirtualLab Fusion提供了一系列的工具来帮助 光学工程师设计和分析光导系统的任务。分析光导系统的任务，包括。 18w^7!F?~u - 光导布局设计工具： Sc"4%L 设计一个具有1D-1D光瞳扩展的光导。它可以作为您系统的基础。 I.\f0I'. - k域布局工具。 I }W-5% 分析你的设计的耦合条件。 `Py=
?[cD - 尺寸和光栅分析工具。 Q"K >ML>0 检测您的系统中的足迹，以确定 你的区域的大小和形状。 8$jT#\_
uA/.4 b
 I#hg(7|", m[Ac'la 总结-元件 t>h
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 F+y `4> x 5@Lxbe(
q  ]E8 <;t)# qpwh #^ 2 结果：系统中的光线 U# ]eN[
!%\To (r[ 只有光线照射到 "眼盒"（摄像机探测器）上： Q3O . <9S
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 `0G. Y s$\8)V52 所有在光导内传播的光线： UV8r&O
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 cxJK>%84 u+gXBU FOV：0°×0° W*DIW;8p ~md |k  ?nSp?m;
tfKeo|DM" FOV：−20°×0° &MQt2aL
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UoS;!}l ._8cJf.ae FOV：20°×0° ;pyJ O_R[
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 @[kM1:G-F{ lgqL)^8A VirtualLab Fusion技术 [
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