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    [技术]基于微软专利的带蝴蝶出瞳扩展的光波导结构 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2022-07-14
    TS6xF?  
    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。 (dSYb&]  
    Ct)58f2  
    i;^lh]u  
    MygAmV&  
    建模任务:基于专利US9791703B1的方法 6}E>B{Y  
    .yy*[56X  
    =fRS UtX  
    ,:(s=J N+  
    任务描述 {UP[iw$~  
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    (7G4v  
    A|f6H6UUx  
    光导元件 )]C]KB  
    "ZGP,=?y2  
    Li5&^RAo|J  
    WBWW7HK  
    有了光导组件,可以很容易地定义具有复杂形状的区域的系统。此外,这些区域可以配备理想化的或真实的光栅结构,作为入射器、出射器和扩瞳器发挥作用。 3Y38l P:>h  
    r=n{3o+  
    S~aWun  
    <)T| HKx  
    输入耦合和输出耦合的光栅区域 4u}Cki,vOK  
    Vt}QP Nt  
    ; H ;h[  
    f9u=h}  
    为了简单起见,我们在圆形区域使用了两个一维周期性入射耦合光栅(一个在第一表面,一个在第二表面)。这将导致FOV的左右部分的行为略微不对称,但可以通过将两个光栅组合成一个单一的二维周期结构(位于第一或第二表面)来克服这个问题。 doL-G?8B  
        为了重新组合和耦合光线,一个一维周期性的出射耦合器被应用,有一个矩形的区域。这是一个特殊的配置,为了使设计有更大的灵活性,可以用一个二维周期的出射耦合器来代替它。 r!Dk_| Cd  
    gf8o~vKX$G  
    D^ @@ P  
    \bdKLcKI,  
    出瞳扩展器(EPE)区域 b69nj  
    p($vM^_<"  
    c_vGr55  
    ^.LB(GZ,  
    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: TbD  
    phu,&DS!  
    6ncwa<q5  
    j_g(6uZhz3  
    设计&分析工具 y-+W  
    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。 v>`Fo[c  
    - 光导布局设计工具: myfTz tJ  
        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,;JI>U  
    - k域布局工具。 }lp37,  
        分析你的设计的耦合条件。 Un K7&Uo  
    - 尺寸和光栅分析工具。 {FFdMdxy-  
        检测您的系统中的足迹,以确定 你的区域的大小和形状。 UPGUJ>2Z  
    i24k ]F  
    L/jaUt[,  
    ;B 8Q,.t>x  
    总结-元件 Z4/D38_  
    gV.?Myy  
    \|S%zX  
    q{&c?l*2  
    ~o_JZ:  
         phH@{mI  
    结果:系统中的光线 4ekwmw(ox  
    "e"#k}z9  
    只有光线照射到 "眼盒"(摄像机探测器)上: rNV3-#kU  
    *90dkJZ.  
    $(D>v!dp  
    qvc< _k^  
    所有在光导内传播的光线: Y!xPmL^]?  
    } TUr96  
    |^Y"*Y4*h  
    m,\+RUW'  
    FOV:0°×0° "B: FSWM_-  
          p[P# !  
    1?&|V1vc  
         B<EqzP*#  
        FOV:−20°×0° Chnt)N`/B4  
    I^A>YJW  
    ) Z3KO  
         GPLop/6   
        FOV:20°×0° GU> j8.  
    01o<eZ,  
    2J t{oh|  
         EY"of[p  
    VirtualLab Fusion技术 H Y5R  
    iHNQxLkk{:  
     
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