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$Pp]"82'm 'U)8rR U6{dI@|B 建模任務
f!g<3X{= 31XU7A `SOhG?Zo -<oZ)OfU 光波導的工作原理 }iNY_I c g_ M-F 光波導使用內部全反射(TIR)來“捕獲”光波導板內的光。為此,采用
光柵耦合入射和出射光,并確保滿足內部全反射條件。
:C%47qv nFXAF!,jj rSyaZ6# @d)a~[pm 出瞳放大光柵的功能是在某一個方向上(這里是x方向)復制耦合的光瞳,以擴散出瞳,或者換句話說生成人眼觀察區(qū)域。
u%opY<h 在這種類型的設置中,輸出耦合光柵不僅負責將光輸出耦合到觀察者,而且還負責光瞳在第二個方向(這里是y方向)的擴散。
0xBY(#;Q 這種分離式的光瞳擴散是“HoloLens 1”型布局的特征。
60PYCqWc E~He~wHWe ;BTJ%F. 1g i}H) 布局設計工具 D44I"TgqD 為了設置這種光波導的橫向布局,可以使用VirtualLab的Layout Design工具(僅在光波導工具箱中可用)。
E^syrEz 此使用案例的
參數對應于默認配置。
AQ}l% 該工具根據給定的規(guī)格的入射光和人眼觀察區(qū)域提供了一個光波導的光學參數設置。特別注意的是,光柵區(qū)域的橫向位置和延伸以及光柵周期都是自動設置的。
RndOm.TE 定義參數后,單擊“創(chuàng)建結果”按鈕,然后會創(chuàng)建出光學參數設置和相應的k布局圖。
ZjD2u8e {HuLuP0t cdsQ3o MZ^Ch 查看k布局 7SHo%bA k布局圖可以與光波導
系統(tǒng)一起作為布局設計工具的副產品創(chuàng)建,也可以通過菜單中的條目獨立生成。
:yD@5) 可以配置以下參數:
8|<f8Z65! 波長;
ayH>XwY6 環(huán)境和平板的
材料;
h544dNo& 視場角范圍;
>@Khm"/T 光柵周期和方向。
yS"0/Rm} 結果圖包含以下信息(在k域中):
mh8nlB 描述材料內部傳播條件的圓(可用方向和k值)。
KgU[ 在某些光柵區(qū)域后入射光和衍射光的視場延伸、形狀和位置。
`q1}6U/k 由光柵引入的視場位移的說明。
[NR1d-Wg N[{]iQ q_58Lw 任何參數的調整都會相應地改變圖像。
:wCC^Y] R7t
bxC 光波導表面布局 ]Hj`2\KD.d 幾何布局顯示了第一平面表面上的3個光柵:
hGKdGu`0 |
VRq$^g #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 nTQ (JDf Ua!Odju*w 光柵#1:輸入光柵 6KBHRt