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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。 `g&<7~\=A
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wIIxs_2Q0c 建模任务：基于专利US9791703B1的方法 f:gXXigY,
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 sXdNlR & 任务描述 Y#EM]x5!=
-(4)lw>U
 p=v u<xXtD }U K<t UO 光导元件 ,lLkAd?q
U)%gzXTZ%
 j'#M'W3@ 6H,n?[zTt 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。 L $^ya%2
R fVVAaI
 !j,LS$tPu T> cvV 输入耦合和输出耦合的光栅区域 )'BuRN 8
2?h c94
 :gMcl"t-- s+;J `_M 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。 ]p/f@j?LU 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。 h0ufl.N_%
=J d ('r
 I^*&u, 4hb<E H'_& 出瞳扩展器（EPE）区域 ,b2YUb]U
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 v`ckvl)(C
~{7/v 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： <QoSq'g#,=
u-g2*(ZT
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i7u 设计&分析工具 e"9 u}-Q@ 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。 &L[oQni];2 - 光导布局设计工具：
]3Z?Q 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。 #?/&H;n_8S - k域布局工具。 JX%B_eUlAs 分析你的设计的耦合条件。 AsyJD t'i - 尺寸和光栅分析工具。 #flOaRl. 检测您的系统中的足迹，以确定 你的区域的大小和形状。 >CtT_yhx
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II;fBcXF <smi<syx 总结-元件 b i`{ k\3A
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 a g Za+a * "4d6  EHk(\1!V c k-ab0n 结果：系统中的光线 o G5 :]/F
i7g+8 zd8d 只有光线照射到 "眼盒"（摄像机探测器）上： 3n{'}SYyz
R% )ZhG*
 *7.EL`8 NjT#p8d X 所有在光导内传播的光线： DA'A-C2
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 z8W@N8IqC u2=gG. FOV：0°×0° x8H%88!j* 7O6VnKl  bo^d!/ ;
cR.[4rG' FOV：−20°×0° gY'w=(/`
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