摘要

目前，大多數(shù)創(chuàng)新的增強和混合現(xiàn)實設(shè)備都是基于光波導(dǎo)配置，并結(jié)合微觀結(jié)構(gòu)來耦合光的輸入和輸出。VirtualLab Fusion技術(shù)能夠通過應(yīng)用我們獨特的物理光學(xué)方法對這些器件進(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）。我們通過建立一個簡單的“HoloLens1”型（1D-1D光瞳擴展器）布局模型來演示這種能力，該設(shè)備能夠在32°×18°的視場下引導(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)計工具（僅在光波導(dǎo)工具箱中可用）。

此使用案例的參數(shù)對應(yīng)于默認(rèn)配置。

該工具根據(jù)給定的規(guī)格的入射光和眼動范圍提供了一個光波導(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設(shè)置的。

定義參數(shù)后，單擊“創(chuàng)建結(jié)果”按鈕，然后會創(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

k域設(shè)計圖可以與光導(dǎo)設(shè)置一起作為布局設(shè)計工具的副產(chǎn)品創(chuàng)建，也可以通過菜單中的條目獨立生成。

可以設(shè)置以下參數(shù)：

波長；

環(huán)境和平板的材料；

視場角范圍；

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。

由光柵引入的視場位移的說明。

任何參數(shù)的調(diào)整都會相應(yīng)地改變圖像。

光波導(dǎo)表面設(shè)計

幾何設(shè)計展示了第一平面表面上的3個光柵：

光柵#1：耦入光柵

光柵#2：擴束光柵

光柵#3：耦出光柵

  

光柵#1：耦入光柵

光柵#2：簡單多邊形區(qū)域中的擴束光柵

 光柵#3：耦出光柵

 結(jié)果：三維系統(tǒng)中的光線追跡

 

結(jié)果：場追跡（全彩色視圖）

  結(jié)果：場追跡（偽彩色視圖）

橫向均勻性評價

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

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