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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。 P;25 F  
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    建模任务:基于专利US9791703B1的方法 / zNVJhC  
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    任务描述 CpN*1s})d  
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    光导元件 oSMIWwg7G  
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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。 ~8k`~t!  
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    输入耦合和输出耦合的光栅区域 +gndW  
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    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。 C;ha2UV0H  
    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。 hZ<FCY,/?  
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    出瞳扩展器(EPE)区域 gEVoY,}/-U  
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    !_o1;GzK  
     /*S6/#  
    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: dXt@x8E  
    \@Z D.d#  
    Vz,"vBds  
    V^G+_#@,,  
    设计&分析工具 u`+kH8#  
    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。 K)`l > o1  
    - 光导布局设计工具: %tkL<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。 :Z;kMrU  
    - k域布局工具。 R^ I4_ZA  
    分析你的设计的耦合条件。 =snJ+yn!  
    - 尺寸和光栅分析工具。 1RQM-0W,  
    检测您的系统中的足迹,以确定 你的区域的大小和形状。 { zalB" i  
    Y5IQhV.  
    <m`Os2#  
    w01\KV  
    总结-元件 &eg@Z nPn  
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    d{'u97GDc  
    Bb5RZ#oa  
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    t_X=x`f  
    结果:系统中的光线 QN~9O^  
    y7 W7270)  
    只有光线照射到 "眼盒"(摄像机探测器)上: );z/ @Q  
    /Q9iO&Vu  
    'khhn6itA  
    cC`PmDGq  
    所有在光导内传播的光线: l) )Cvre+  
    r<kqs,-~  
    }cy<$=c#E_  
    %Zu+=I Z  
    FOV:0°×0° ~{yQsEU  
    .TRp74  
    iJ`v3PP  
    =G/`r!r*0I  
    FOV:−20°×0° /u'M7R  
    ~c GH+M@  
    G?yG|5.pU  
    3)py|W%X $  
    FOV:20°×0° Xu5^ly8p9q  
    2`/p V0  
    M}F) P&Y  
    |f&=9%  
    VirtualLab Fusion技术 PHn3f;I  
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