摘要 ?oFd%|I @p
L9a1PJv 目前,大多數(shù)創(chuàng)新的增強(qiáng)和混合現(xiàn)實(shí)設(shè)備都是基于光波導(dǎo)或波導(dǎo)配置,并結(jié)合微觀結(jié)構(gòu)來(lái)耦合光的進(jìn)入和輸出。VirtualLab Fusion技術(shù)能夠通過(guò)應(yīng)用我們獨(dú)特的物理
光學(xué)方法對(duì)這些器件進(jìn)行詳細(xì)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(guò)建立一個(gè)簡(jiǎn)單的“HoloLens 1”型(1D-1D出瞳放大器)布局模型來(lái)演示這種能力,該設(shè)備能夠在32°×18°的
視場(chǎng)下引導(dǎo)光傳輸。
gf1+yJ^d! 'gvR?[!t l6y}>] qh:Bc$S 建模任務(wù) ;Mup@)!j sl `jovT[Y =29IHL3 Fq@o_bI 光波導(dǎo)的工作原理 w y|^=#k _ i}W1i 光波導(dǎo)使用內(nèi)部全反射(TIR)來(lái)“捕獲”光波導(dǎo)板內(nèi)的光。為此,采用
光柵耦合入射和出射光,并確保滿足內(nèi)部全反射條件。
tqZ+2c<W3 *y!O\-\S#> )63
$,y-;$ +yp:douERi 出瞳放大光柵的功能是在某一個(gè)方向上(這里是x方向)復(fù)制耦合的光瞳,以擴(kuò)散出瞳,或者換句話說(shuō)生成人眼觀察區(qū)域。
<;6{R#Tuh 在這種類型的設(shè)置中,輸出耦合光柵不僅負(fù)責(zé)將光輸出耦合到觀察者,而且還負(fù)責(zé)光瞳在第二個(gè)方向(這里是y方向)的擴(kuò)散。
pA6KiY& 這種分離式的光瞳擴(kuò)散是“HoloLens 1”型布局的特征。
80Dn!9j* /{\ /e"5 ]xr0] UowvkVa 布局設(shè)計(jì)工具 yGdX>h 為了設(shè)置這種光波導(dǎo)的橫向布局,可以使用VirtualLab的Layout Design工具(僅在光波導(dǎo)工具箱中可用)。
=/!lK& 此使用案例的
參數(shù)對(duì)應(yīng)于默認(rèn)配置。
@"-\e|[N 該工具根據(jù)給定的規(guī)格的入射光和人眼觀察區(qū)域提供了一個(gè)光波導(dǎo)的光學(xué)參數(shù)設(shè)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(dòng)設(shè)置的。
wQSye*ec 定義參數(shù)后,單擊“創(chuàng)建結(jié)果”按鈕,然后會(huì)創(chuàng)建出光學(xué)參數(shù)設(shè)置和相應(yīng)的k布局圖。
G
aV&y gvA}s/ e@Lxduq IT1YF.i 查看k布局 G}fBd k布局圖可以與光波導(dǎo)
系統(tǒng)一起作為布局設(shè)計(jì)工具的副產(chǎn)品創(chuàng)建,也可以通過(guò)菜單中的條目獨(dú)立生成。
Do/R.Mgy* 可以配置以下參數(shù):
?vFy3 波長(zhǎng);
gSz<K.CT 環(huán)境和平板的
材料;
LE\=Y;% 視場(chǎng)角范圍;
Uj):}xgi' 光柵周期和方向。
P.'.KZJ:WD 結(jié)果圖包含以下信息(在k域中):
STp9Gh- 描述材料內(nèi)部傳播條件的圓(可用方向和k值)。
V4n~Z+k 在某些光柵區(qū)域后入射光和衍射光的視場(chǎng)延伸、形狀和位置。
+;?mg(: 由光柵引入的視場(chǎng)位移的說(shuō)明。
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