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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
    ]Rw,5\0  
    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。 -<|E bh d3  
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    建模任务:基于专利US9791703B1的方法 _z}d yp"I  
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    0[PP -]JS  
    任务描述 e\P+R>i0  
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    光导元件 NoPM!.RU{  
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    >CYg\vas!  
    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。 |C5i3?  
    #|'8O  
    Q,s,EooIx  
    !{SEm"J^  
    输入耦合和输出耦合的光栅区域 //WgK{Mt  
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    7}nOF{RH]  
    KKOu":b  
    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。 )>=`[$D1t  
        为了重新组合和耦合光线,一个一维周期性的出射耦合器被应用,有一个矩形的区域。这是一个特殊的配置,为了使设计有更大的灵活性,可以用一个二维周期的出射耦合器来代替它。 MT0}MMr  
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    `RjcJ?r  
    出瞳扩展器(EPE)区域 d{YhKf#~  
    >f_D|;EV  
    YrB-;R 1+  
    EK#w: "  
    每个区域的形状可以使用不同的方法和定义策略来非常灵活地定义。在这个例子中,两个EPE都是由多边形区域与两个椭圆体结合起来定义的,以切割内部部分。这些光栅是一维周期性的,旋转角度为±35°(分别为左侧和右侧)。更多关于区域定义的信息在下面: xE+Go  
    ysL8w"t  
    J,E&Uz95%  
    'dBzv>ngD  
    设计&分析工具 |=7%Edkd  
    VirtualLab Fusion提供了一系列的工具来帮助 光学工程师设计和分析光导系统的任务。分析光导系统的任务,包括。 (/uL6W d0  
    - 光导布局设计工具: Cu!4ha.e`  
        设计一个具有1D-1D光瞳扩展的光导。它可以作为您系统的基础。 #ReW#?P%b/  
    - k域布局工具。 +[*UC"  
        分析你的设计的耦合条件。 |px4a"  
    - 尺寸和光栅分析工具。 F.O2;M|x  
        检测您的系统中的足迹,以确定 你的区域的大小和形状。 TN l$P~X>  
    #{N#yReh  
    2y,~i;;_  
     gs9f2t  
    总结-元件 q/]tJ{FI  
    m V^dIm  
    6.ap^9AD  
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    结果:系统中的光线 9WBDSx_(Q  
    `5x,N%9{  
    只有光线照射到 "眼盒"(摄像机探测器)上: dLjT^ 9  
    I</Nmgf  
    !3Pl]S~6!  
    }P^n /  
    所有在光导内传播的光线: fV[xv4D.  
    z?V> ST  
    ay4|N!ExO  
     f0:)  
    FOV:0°×0° #Xsby  
         G|H\(3hHLZ  
    m.lNKIknQ  
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        FOV:−20°×0° .%D] z{''  
    `M\L 6o  
    qo'pU/@  
         u,&Z5S  
        FOV:20°×0° 64zO%F*  
    :@Q_oyWE8  
    .]8 Jeb  
         I |BLAm6j  
    VirtualLab Fusion技术 cbS8~Xmj  
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