摘要

 

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)配置，并結(jié)合微觀結(jié)構(gòu)來(lái)耦合光的輸入和輸出。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“HoloLens1”型（1D-1D光瞳擴(kuò)展器）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。  

建模任務(wù)  

  光波導(dǎo)的工作原理  

布局設(shè)計(jì)工具  

為了設(shè)置這種光波導(dǎo)的橫向布局，可以使用VirtualLab的布局設(shè)計(jì)工具（僅在光波導(dǎo)工具箱中可用）。

此使用案例的參數(shù)對(duì)應(yīng)于默認(rèn)配置。

該工具根據(jù)給定的規(guī)格的入射光和眼動(dòng)范圍提供了一個(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。

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域布局圖。  

查看k域設(shè)計(jì)

k域設(shè)計(jì)圖可以與光導(dǎo)設(shè)置一起作為布局設(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。

可以設(shè)置以下參數(shù)：

波長(zhǎng)；

環(huán)境和平板的材料；

視場(chǎng)角范圍；

光柵周期和方向。

結(jié)果圖包含以下信息(在k域中)：  

描述材料內(nèi)部傳播條件的圓(可用方向和k值)。

入射光和在某些光柵區(qū)域后衍射光的延伸、形狀和位置。

由光柵引入的視場(chǎng)位移的說(shuō)明。

任何參數(shù)的調(diào)整都會(huì)相應(yīng)地改變圖像。

光波導(dǎo)表面設(shè)計(jì) 

幾何設(shè)計(jì)展示了第一平面表面上的3個(gè)光柵：

光柵#1：耦入光柵

光柵#2：擴(kuò)束光柵

光柵#3：耦出光柵

光柵#1：耦入光柵

光柵#2：簡(jiǎn)單多邊形區(qū)域中的擴(kuò)束光柵 

光柵#3：耦出光柵 

結(jié)果：三維系統(tǒng)中的光線追跡  

結(jié)果：場(chǎng)追跡（全彩色視圖） 

結(jié)果：場(chǎng)追跡（偽彩色視圖）  

橫向均勻性評(píng)價(jià)  

為了評(píng)估眼動(dòng)范圍內(nèi)的橫向均勻性，提供了均勻性檢測(cè)器，它可以在元件樹中找到（在探測(cè)器（Detectors）>優(yōu)化函數(shù)（Merit Functions）>均勻性檢測(cè)器下（Uniformity Detector）。該探測(cè)器能夠研究在特定位置的特定區(qū)域（如眼動(dòng)范圍）的橫向能量密度分布。

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