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摘要 VyOpPIP vu_ u\2d 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。 2P ? |'U
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S&Sa~Oq<o 建模任务：基于专利US9791703B1的方法 XchVsA
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 p</V_B IW
 *orP{p -U 任务描述 c(lG_"q6
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 &M P + WC wM+D 光导元件 * o#P)H
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 N7dI}ju ! u=A9i! 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。 mP -Y9*k
s.>;(RiJd
 $ I|K<slV (L !#2Jy 输入耦合和输出耦合的光栅区域 x^6b$>1
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 7\EY&KI"0 <P p W.1w 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。 _F tI2G9 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。 NFBhnNH+
o=I.i>c
 H.!\j&4j 7tU=5@M9D 出瞳扩展器（EPE）区域 xC -&<s
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 3KN})*1 vQ1#Zg y 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： sx@ %3j
rHD_ sC*
 '\/|K {M P (*N 设计&分析工具 e c4v X 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。 ~zL DLr= - 光导布局设计工具： ~cb7]^#u1l 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。 U6LENY+Ja - k域布局工具。 0z`-fQfK 分析你的设计的耦合条件。 )|E617g - 尺寸和光栅分析工具。 |)b:@q3k+n 检测您的系统中的足迹，以确定 你的区域的大小和形状。 m 9.BU2.
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 'XW9+jj)/ gEkH5|* Y 总结-元件 9<-7AN}Z
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6~! l7HqO  9?4:},FRmE _REAzxe S 结果：系统中的光线 P,={ C6*
Y3?)*kz% 只有光线照射到 "眼盒"（摄像机探测器）上： L_Lhmtm}m
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 zL/r V< UA(&_ -C\ 所有在光导内传播的光线： Q>
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 u/(~ew I 7'idjcR FOV：0°×0° 6QG"~>v7'( 4O:y
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}ISc^W) t FOV：−20°×0° 0artR~*}
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