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摘要 Htln <N :M<] 6o 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。 ,xAF=t
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$J&c1 建模任务：基于专利US9791703B1的方法 jp^Sw|
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 j]vEo~Bbh
 )?c , & 任务描述 U =U5EdN;
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 ts=:r pVrY';[,| 光导元件 KC9e{
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 %H,s~IU 3d olrW 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。 Kpa$1x
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 5sN6&'[ 6]kBG?m0 输入耦合和输出耦合的光栅区域 N^@:+,<3
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 6 . )Xeb" \<09.q<8 为了简单起见，我们在圆形区域使用了两个一维周期性入射耦合光栅（一个在第一表面，一个在第二表面）。这将导致FOV的左右部分的行为略微不对称，但可以通过将两个光栅组合成一个单一的二维周期结构（位于第一或第二表面）来克服这个问题。 A^A)arJS 为了重新组合和耦合光线，一个一维周期性的出射耦合器被应用，有一个矩形的区域。这是一个特殊的配置，为了使设计有更大的灵活性，可以用一个二维周期的出射耦合器来代替它。 `(=Kp=b
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 >xq. bG {<Gp5j 出瞳扩展器（EPE）区域 Xtz:^tg
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 s(J >y d= uoe Zb=< 每个区域的形状可以使用不同的方法和定义策略来非常灵活地定义。在这个例子中，两个EPE都是由多边形区域与两个椭圆体结合起来定义的，以切割内部部分。这些光栅是一维周期性的，旋转角度为±35°（分别为左侧和右侧）。更多关于区域定义的信息在下面： ,]W|"NUI
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 h:r?:C>n gZ7R^]
k 设计&分析工具 /> /e VirtualLab Fusion提供了一系列的工具来帮助 光学工程师设计和分析光导系统的任务。分析光导系统的任务，包括。 u *rP 8GuS - 光导布局设计工具： w`V6vYd@ 设计一个具有1D-1D光瞳扩展的光导。它可以作为您系统的基础。 +}a(jO - k域布局工具。 fwV 2b< [ 分析你的设计的耦合条件。 .kn2M&P>= - 尺寸和光栅分析工具。 : zPK 检测您的系统中的足迹，以确定 你的区域的大小和形状。 ^\?Rh(pu
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4 ?+^p$'5 总结-元件 J ou*e%
%A=/(%T>
 x3+ {Y q!@!eC[b  ]a4+] vLK kP ,8[r 结果：系统中的光线 ?4Rd4sIM$u
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g, 只有光线照射到 "眼盒"（摄像机探测器）上： !*NDsC9
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 dnU-v7k,{ ipbhjK$ 所有在光导内传播的光线： }X^MB
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 orH6R8P] -OlrA{=c_ FOV：0°×0° %oTBh* K'o , 6X;YY  #X?[")R
TnK<Wba FOV：−20°×0° 6&ut r!\7
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 NimgU Fa Kq-1 b FOV：20°×0° "g&f:[a/
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