使用光波導(dǎo)元件模擬“HoloLens 1”型布局

'*|Wi}0R   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)來耦合光的進(jìn)入和輸出。VirtualLab Fusion技術(shù)能夠通過應(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）。我們通過建立一個(gè)簡(jiǎn)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(shè)備能夠在32°×18°的視場(chǎng)下引導(dǎo)光傳輸。 Ag^Cb'3X   I HgYgn   Y[#i(5w   G ,An8GR%&   建模任務(wù) 9=89)TrY   :VX? j3qW    Q47Rriw   weYP^>gH'   光波導(dǎo)的工作原理 $d'GCzYvZ   KpA i Ke   光波導(dǎo)使用內(nèi)部全反射(TIR)來“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。 E80C0Q+V   MPhO#;v   FE,&_J"   y".uu+hL`   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，或者換句話說生成人眼觀察區(qū)域。 /{#1w\   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。 9K-=2hvv   這種分離式的光瞳擴(kuò)散是“HoloLens 1”型布局的特征。 615, P/   <p;cR` %uE   K\v1o   WgF Xv@Jjt   布局設(shè)計(jì)工具 :)_Ap{9J   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）。 L&H4fy!>   此使用案例的參數(shù)對(duì)應(yīng)于默認(rèn)配置。 "JzQCY^C   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。 E=+v1\t)]   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。 <E[X-S%&   GcmN40   Ii_X^)IL(   -}_-#L!Q   查看k布局 5B)Z@-x2   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，也可以通過菜單中的條目獨(dú)立生成。 rZm|7A)i   可以配置以下參數(shù)： ?aR)dQ   波長(zhǎng)； 96x0'IsaG   環(huán)境和平板的材料； Q&S\?cKe   視場(chǎng)角范圍； I'%vN^e^   光柵周期和方向。 x<W`2Du   結(jié)果圖包含以下信息(在k域中)：   R/&Bze   描述材料內(nèi)部傳播條件的圓(可用方向和k值)。 1A^~gYr   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。