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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。 itz,m r P
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Wtnfa{gP% 建模任务：基于专利US9791703B1的方法 \bXa&Lq
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 j 7B!h| 任务描述
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 &=[WIG+rk UMi~14& ; 光导元件 Gv&V|7-f0
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eR_[ 3]hWfj1m2 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。 Cp N>p.kM
" bG2:
 8ag!K*\ V< WH\d| 1) 输入耦合和输出耦合的光栅区域 ;uW FHc5@B
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 \U0Q<ot/7 Jm@oDME_E 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。 , gH Dx 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。 Om&Dw |xG8
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 H,J8 M{ XppOU 出瞳扩展器（EPE）区域 qs6 aB0ln
f$( e\+ +
 ooGM$ U AA_%<zK 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： <@}9Bid!o
2%1hdA<
 a*;b^Ze`v I fir ,8 设计&分析工具 *j=%
# 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。 @HW *09TG - 光导布局设计工具： hZ3bVi)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。 y sN3 - k域布局工具。 9mgIUjz 分析你的设计的耦合条件。 G3]4A&h9v~ - 尺寸和光栅分析工具。 0(I j%Wi, 检测您的系统中的足迹，以确定 你的区域的大小和形状。 6@o*xK7L
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 GILfbN cd 4H g 9N} 总结-元件 /?!u{(h }
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 ^aQ"E9 ijcm2FJcG  j pOp. +p^u^a 结果：系统中的光线 .hiS w
J1kM\8%b\ 只有光线照射到 "眼盒"（摄像机探测器）上： 5f /`Q
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 +(*DT9s+ a?.=V 所有在光导内传播的光线： *"kM{*3:v
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_ m>b2I? FOV：−20°×0° 4YHY7J
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