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摘要 ?}4,s7PR oIj=ba(n1 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&?s:A
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 F. SB_S<'
<SI|)M,, 3 建模任务：基于专利US9791703B1的方法 ~EPVu
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 "U-jZ5o" 任务描述 CC`_e^~y=F
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[ EI2 96(Mu% l 光导元件 M>]A! W=
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 @5S' 5)4pB Lr$M k#' B 有了光导组件，可以很容易地定义具有复杂形状的区域的系统。此外，这些区域可以配备理想化的或真实的光栅结构，作为入射器、出射器和扩瞳器发挥作用。 Wjw ,LwB
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 Ey|_e3Lf[ f |~ {j(.v 输入耦合和输出耦合的光栅区域 7PX`kI
3uq hYT;
 d}h{#va* =Nxkr0])! 为了简单起见，我们在圆形区域使用了两个一维周期性入射耦合光栅（一个在第一表面，一个在第二表面）。这将导致FOV的左右部分的行为略微不对称，但可以通过将两个光栅组合成一个单一的二维周期结构（位于第一或第二表面）来克服这个问题。 Q S &B"7;g 为了重新组合和耦合光线，一个一维周期性的出射耦合器被应用，有一个矩形的区域。这是一个特殊的配置，为了使设计有更大的灵活性，可以用一个二维周期的出射耦合器来代替它。 *{DTxEy
0+ * NHiH
>Q\Kc=Q| TQF+aP8[L 出瞳扩展器（EPE）区域 7#0buXBg
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 :x*)o+ l[38cF 每个区域的形状可以使用不同的方法和定义策略来非常灵活地定义。在这个例子中，两个EPE都是由多边形区域与两个椭圆体结合起来定义的，以切割内部部分。这些光栅是一维周期性的，旋转角度为±35°（分别为左侧和右侧）。更多关于区域定义的信息在下面： ,KW
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 S' j g#*$ [8i)/5D4 设计&分析工具 g 4[Vgmh J 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。 E[] 5Od5# - 光导布局设计工具： #hZ$ ;1. 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。 _{K mj,q - k域布局工具。 3 !@ 分析你的设计的耦合条件。 go uU - 尺寸和光栅分析工具。 J +u}uN@ 检测您的系统中的足迹，以确定 你的区域的大小和形状。 6st
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 /*mF:40M; $')C & 总结-元件 <W"W13*j!
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c W,  t; e&[eg t<!;shH,s 结果：系统中的光线 bO=|utpk
2s\ClT 只有光线照射到 "眼盒"（摄像机探测器）上： #X}HF $t{=
6l]X{ A.
 1UP=(8j/ ~zqb{o^ pT 所有在光导内传播的光线： +WH\,E
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 @Jzk2,rI ]:|B ). FOV：0°×0° Z7;V}[wie e5|lz. o;  Jj"{C]
$5R2QNg n FOV：−20°×0° pH1 !6X
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 8h=t%zMSb 4 Z"}W!A FOV：20°×0° ~dYCY_a
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