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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: 2024-06-12
    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。 ._X|Ye9/  
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    建模任务:基于专利US9791703B1的方法 S Bo i|  
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    任务描述 #;(Q \  
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    光导元件 -s_=4U,  
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    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。 } Q1m  
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    输入耦合和输出耦合的光栅区域 DQy;W  ov  
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    IKFNu9*"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。 [+3~wpU(p  
    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。 cs-dvpMZ  
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    ~&7 *<`7{  
    出瞳扩展器(EPE)区域 !#TM%w  
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    q6T>y%|FZ  
    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: z#Cgd-^7.#  
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    A5 <T7~U  
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    设计&分析工具 T,uVt^.R+  
    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。 Wg[ThaZ  
    - 光导布局设计工具: Bc1MKE5  
    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。 'Im&&uSkr  
    - k域布局工具。 HI!bq%TZ4  
    分析你的设计的耦合条件。 lj+}5ySG/  
    - 尺寸和光栅分析工具。 wpepi8w,  
    检测您的系统中的足迹,以确定 你的区域的大小和形状。 `XK+Y  
    ^!x}e+ o  
    VCCG_K9'  
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    总结-元件 M^?=!!US^  
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    -FW'i10\2+  
    ^SJa/I EZ.  
    =G-u "QJ6  
    结果:系统中的光线 S+M:{<AR  
    O#@KP"8  
    只有光线照射到 "眼盒"(摄像机探测器)上: H\RuYCn2G  
    !k0t (.  
    zE_t(B(Q  
    _^Lg}@t  
    所有在光导内传播的光线: S X6P>:`  
    d A' h7D  
    OJ4-p&1  
    ~glFB`?[  
    FOV:0°×0° BGZvgMxLJ  
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    n 7 m!   
    Dwi[aC+k  
    FOV:−20°×0° *EzAo  
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    !e(ZEV g  
    pgU4>tyD  
    FOV:20°×0° 8- ]7>2?_  
    MESPfS+  
    j,CMcP7A -  
    \`:LPe  
    VirtualLab Fusion技术 m8ydX6~max  
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