摘要
G?v!Uv8O _N {4Rs0 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。
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Uc,MZV4 PJ)l{c 建模任务：基于专利US9791703B1的方法
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x6)qs- 任务描述
jGi{:} `lB ,5V6=pr$ 
+_L]d6
80=LT-%# 光导元件
xG;;ykh.] Q6HghG 
3%+!qm GM8Q#vc 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。
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@t a:9wZ sv!zY= 6 输入耦合和输出耦合的光栅区域
Gy [anD E& c4u/tt.) 
Zs]n0iwM'@ _9]vlxgtG( 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。
gD51N()s, 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。
u]Q}jqiq" o l41%q* 
064 k;|>D b*(K;`9)B 出瞳扩展器（EPE）区域
PZQAlO, c~4Cpy^ 
$ OG){'X 4/%fpU2 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：
P6Y+ u %Z4*;VwQ 
8{=|< #6 vf:94 设计&分析工具
up+0-!AH 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。
IIih9I`IR - 光导布局设计工具：
=.7tS' 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。
5+11J[~{ - k域布局工具。
yuy \T(7BN 分析你的设计的耦合条件。
.; Mb4"7= - 尺寸和光栅分析工具。
NTD1QJ 检测您的系统中的足迹，以确定 你的区域的大小和形状。
:Fm*WqZu cE:s\hG 
5q*s_acQ QRv yaV 总结-元件
aXQ S0>G%( u178vby;l 
\c<;!vkZ04 WKiP0~ 
$cIaLq | ,@D < 结果：系统中的光线
$1 "gFg 1&! i:F# 只有光线照射到 "眼盒"（摄像机
探测器）上：
}3A~ek#*~ CV\^gTPmx 
)2RRa^=& McN [ 所有在光导内传播的光线：
; ?f+ 5\# F5s } 
:`N ZD Nd]F 33| X FOV：0°×0°
4/|x^Ky>G kBhjqI* 
gy%.+!4>v` ~9 .=t ' FOV：−20°×0°
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&muBSQ- 6`O,mpPu4G FOV：20°×0°
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w.w{L=p:<" L4Zt4Yuw VirtualLab Fusion技术
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