[技術]使用光波導元件模擬“HoloLens 1”型布局 [復制鏈接]

摘要 xPQL?.  
s44iEh=V(I  
目前，大多數創(chuàng)新的增強和混合現實設備都是基于光波導或波導配置，并結合微觀結構來耦合光的進入和輸出。VirtualLab Fusion技術能夠通過應用我們獨特的物理光學方法對這些器件進行詳細的建模，其中包括所有感興趣的影響因素（如相干性、偏振和衍射）。我們通過建立一個簡單的“HoloLens 1”型（1D-1D出瞳放大器）布局模型來演示這種能力，該設備能夠在32°×18°的視場下引導光傳輸。 {yq8<?  
F$Pp]"82'm  

圖片:1-2204062021262W.png

'U)8rR  
U6{dI@|B  
建模任務 f!g<3X{=  
31XU7
A  

圖片:1-220406202302920.png

`SOhG?Zo  
-<oZ)OfU  
光波導的工作原理 }iNY_I c  
g_ M-F  
光波導使用內部全反射(TIR)來“捕獲”光波導板內的光。為此，采用光柵耦合入射和出射光，并確保滿足內部全反射條件。 :C%47qv  
nFXAF!,jj  

圖片:1-22040620234aW.png

rSyaZ6#  
@d)a~[pm  
出瞳放大光柵的功能是在某一個方向上(這里是x方向)復制耦合的光瞳，以擴散出瞳，或者換句話說生成人眼觀察區(qū)域。 u%opY<h  
在這種類型的設置中，輸出耦合光柵不僅負責將光輸出耦合到觀察者，而且還負責光瞳在第二個方向(這里是y方向)的擴散。 0xBY(#;Q  
這種分離式的光瞳擴散是“HoloLens 1”型布局的特征。 60PYCqWc  
E~He~wHWe  

圖片:1-220406202444919.png

;BTJ%F.  
1g i}H)  
布局設計工具 D44I"TgqD  
為了設置這種光波導的橫向布局，可以使用VirtualLab的Layout Design工具（僅在光波導工具箱中可用）。 E^syrEz  
此使用案例的參數對應于默認配置。 AQ}l%  
該工具根據給定的規(guī)格的入射光和人眼觀察區(qū)域提供了一個光波導的光學參數設置。特別注意的是，光柵區(qū)域的橫向位置和延伸以及光柵周期都是自動設置的。 RndOm.TE  
定義參數后，單擊“創(chuàng)建結果”按鈕，然后會創(chuàng)建出光學參數設置和相應的k布局圖。 ZjD2u8e  
{HuLuP0t  

圖片:1-220406202634640.png

cdsQ3o  
MZ^Ch   
查看k布局 7SHo%bA  
k布局圖可以與光波導系統(tǒng)一起作為布局設計工具的副產品創(chuàng)建，也可以通過菜單中的條目獨立生成。 :yD@5)  
可以配置以下參數： 8|<f8Z65!  
波長； ayH>XwY6  
環(huán)境和平板的材料； h544dNo&  
視場角范圍； >@Khm"/T  
光柵周期和方向。 yS"0/Rm}  
結果圖包含以下信息(在k域中)：   mh8nlB  
描述材料內部傳播條件的圓(可用方向和k值)。 KgU[  
在某些光柵區(qū)域后入射光和衍射光的視場延伸、形狀和位置。 `q1}6U/k  
由光柵引入的視場位移的說明。 [NR1d-Wg  
N[{]iQ  

圖片:1-220406202H2525.png

q_58Lw  
任何參數的調整都會相應地改變圖像。 :wCC^Y]  
R7t bxC  
光波導表面布局 ]Hj`2\KD.d  
幾何布局顯示了第一平面表面上的3個光柵： hGKdGu`0  
| VRq$^g  

圖片:1-220406202R6359.png

#ZwY?T x  
A?V<l<EAm  
光柵#1：耦入光柵 XAlD  ww  
光柵#2：擴散光柵 k`Y,KuBpM  
光柵#3：耦出光柵 RA~_
]Hk  
c=<v.J@K  

圖片:1-220406202932R4.png

nTQ (JDf  
Ua!Odju*w  
光柵#1：輸入光柵 6KBHRt