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那么下面跟隨我的腳步一起去探究一下吧~全局變量設(shè)定（圖1）在本模塊中，我們基于光波導(dǎo)傳輸?shù)臋C(jī)理，選取的模塊為beamprop模塊，在設(shè)定的過程中由于當(dāng)各個(gè)纖芯波導(dǎo)的間距減小的作用則會(huì)有光波導(dǎo)耦合的作用，在這里我們等價(jià)為雙層波導(dǎo)介質(zhì)，即設(shè)定背景折射率為包層折射率。通過改變纖芯之間的尺寸大小以及纖芯的幾何尺寸大小進(jìn)而產(chǎn)生模式耦合的作用。基本的設(shè)定如上圖1所示，在這里就不進(jìn)行過多贅述了。

光學(xué)波導(dǎo)和非光學(xué)波導(dǎo)的類型波導(dǎo)的類型有很多，包括用于引導(dǎo)微波頻率、射頻（RF）及其它電磁波的光學(xué)波導(dǎo)與波導(dǎo)。圓形波導(dǎo)圓形波導(dǎo)是空心管，主要用于以橫電（TE）模式和橫磁（TM）模式引導(dǎo)微波和無線電波。其中，波沿圓形路徑引導(dǎo)，通常通過金屬波導(dǎo)實(shí)現(xiàn)。這類波導(dǎo)通常用于無線通信、微波回程以及雷達(dá)應(yīng)用。

一、背景介紹波導(dǎo)是一種用于傳導(dǎo)電磁波的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)或封閉通道，通常采用金屬和介電材料制作而成。波導(dǎo)可以在微波和毫米波頻段中傳輸電磁波，在通信、雷達(dá)、微波加熱、光學(xué)、天線和實(shí)驗(yàn)室測試等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。常見的波導(dǎo)類型有矩形波導(dǎo)、同軸線、共面波導(dǎo)、微帶線波導(dǎo)等。復(fù)雜的電子電路系統(tǒng)通常集成了多個(gè)模塊和多種類型波導(dǎo)，這些模塊之間的信號(hào)傳輸需要將不同類型的波導(dǎo)進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)信號(hào)模式轉(zhuǎn)換或高效率傳輸。

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基于十字型波導(dǎo)的端面耦合器的整體結(jié)構(gòu)如圖1（a）所示，包括十字型波導(dǎo)結(jié)構(gòu)和絕熱演變型定向耦合結(jié)構(gòu)。圖1（b）是十字型波導(dǎo)的橫截面圖，相較于傳統(tǒng)的矩形波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，該設(shè)計(jì)涉及額外的2層 沉積和刻蝕工序。在十字結(jié)構(gòu)中，上層1根和中間3根波導(dǎo)都為 波導(dǎo)，底層1根波導(dǎo)為Si波導(dǎo)。此異質(zhì)多芯波導(dǎo)端面耦合器得益于底層為硅波導(dǎo)的設(shè)計(jì)方式，簡化了制造流程，降低了制造成本。

為填補(bǔ)國內(nèi)空白，本研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)了完全自主可控的 3D 可視化衍射光波導(dǎo)仿真模塊，覆蓋 k 域分析、光波導(dǎo)仿真與優(yōu)化全過程，可納入微投影光機(jī)和人眼模型實(shí)現(xiàn)全維度仿真。

此用例展示了如何使用連續(xù)變化的填充因子值優(yōu)化波導(dǎo)來獲得足夠的均勻性。 任務(wù)描述 光波導(dǎo)組件 使用波導(dǎo)組件，可以輕松定義具有復(fù)雜形狀區(qū)域的波導(dǎo)系統(tǒng)。 此外，這些區(qū)域可以配備理想化或真實(shí)的光柵結(jié)構(gòu)，以充當(dāng)耦入元件、耦出元件或出瞳擴(kuò)展元件。

用于AR應(yīng)用的復(fù)雜波導(dǎo)器件中MTF分析的精度-速度平衡控制在這個(gè)用例中，我們展示了光源的時(shí)間相干性和衍射是如何影響光在波導(dǎo)內(nèi)傳播的。當(dāng)表征基于光柵波導(dǎo)的PSF和MTF以用于AR和MR領(lǐng)域時(shí)，必須在模型中考慮這些影響。光波導(dǎo)的構(gòu)造可以使用光導(dǎo)組件及其靈活的區(qū)域定義在VirtualLab Fusion中設(shè)置帶有耦合光柵的光波導(dǎo)。

每層波導(dǎo)沿光傳播路徑依次集成耦入光柵、轉(zhuǎn)向光柵與耦出光柵。</p><p>分層結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢在于可針對(duì)不同波長單獨(dú)優(yōu)化光學(xué)參數(shù)，避免多波長光在同一波導(dǎo)內(nèi)的串?dāng)_。

此用例展示了如何使用連續(xù)變化的填充因子值優(yōu)化波導(dǎo)來獲得足夠的均勻性。任務(wù)描述光波導(dǎo)組件使用波導(dǎo)組件，可以輕松定義具有復(fù)雜形狀區(qū)域的波導(dǎo)系統(tǒng)。此外，這些區(qū)域可以配備理想化或真實(shí)的光柵結(jié)構(gòu)，以充當(dāng)耦入元件、耦出元件或出瞳擴(kuò)展元件。更多信息請見：波導(dǎo)的構(gòu)造光柵區(qū)域?qū)τ隈钊朐Ⅰ畛鲈脱弁珨U(kuò)展元件 (EPE)，使用了真實(shí)光柵。

AR系統(tǒng)通常使用全息圖將光耦合到波導(dǎo)中，從而將光從顯示引擎?zhèn)鬏數(shù)脚宕髡叩难劬Α１疚难菔玖巳绾卧?OpticStudio 中使用全息圖表面作為平面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)內(nèi)的耦合器。(聯(lián)系我們獲取文章附件) 推薦閱讀第二部分：ZEMAX | 模擬 AR 系統(tǒng)中的全息光波導(dǎo)：第二部分 簡介 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí) (AR) 是一種將在屏幕上的虛擬世界與現(xiàn)實(shí)世界的場景結(jié)合并交互的技術(shù)。

此用例展示了如何使用連續(xù)變化的填充因子值優(yōu)化波導(dǎo)來獲得足夠的均勻性。 任務(wù)描述 光波導(dǎo)組件 使用波導(dǎo)組件，可以輕松定義具有復(fù)雜形狀區(qū)域的波導(dǎo)系統(tǒng)。此外，這些區(qū)域可以配備理想化或真實(shí)的光柵結(jié)構(gòu)，以充當(dāng)耦入元件、耦出元件或出瞳擴(kuò)展元件。

在案例設(shè)計(jì)中，構(gòu)建了包含入射光源、棱鏡、波導(dǎo)板以及鍍膜葉片陣列的完整百葉窗波導(dǎo)光學(xué)系統(tǒng)。

在實(shí)驗(yàn)中，該波導(dǎo)被放置于人體手肘部位，連接軟件無線電系統(tǒng)發(fā)送端，電磁波經(jīng)手肘部位的波導(dǎo)器件后由可穿戴天線向體外發(fā)射，最終被軟件無線電系統(tǒng)接收并還原。實(shí)驗(yàn)證明，手肘的運(yùn)動(dòng)不會(huì)使傳輸信號(hào)產(chǎn)生失真。無論手肘部的波導(dǎo)器件是否被彎曲、扭轉(zhuǎn)，或者受到一定程度的結(jié)構(gòu)損傷，無線通信質(zhì)量都不會(huì)受到明顯影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了自修復(fù)柔性可拉伸人工表面等離激元波導(dǎo)優(yōu)異的穩(wěn)定性和耐久性。

此用例展示了如何使用連續(xù)變化的填充因子值優(yōu)化光波導(dǎo)，以獲得足夠的均勻性。 任務(wù)描述 光波導(dǎo)組件 使用光波導(dǎo)組件，可以輕松定義具有復(fù)雜形狀區(qū)域的光波導(dǎo)系統(tǒng)。此外，這些區(qū)域可以配備理想化或真實(shí)的光柵結(jié)構(gòu)，以充當(dāng)輸入耦合器、輸出耦合器或出瞳擴(kuò)展器。

1.AR 衍射光波導(dǎo)系統(tǒng)下圖為 AR 衍射光波導(dǎo)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)視圖，包括一維光柵光波導(dǎo)和二維光柵光波導(dǎo)，從波導(dǎo)的法向方向查看，對(duì)于一維光柵波導(dǎo)，入射光通過耦入光柵耦入進(jìn)波導(dǎo)進(jìn)行全反射的傳播，然后通過轉(zhuǎn)向光柵改變光在波導(dǎo)中的傳播方向并進(jìn)行擴(kuò)瞳，最后通過耦出光柵將波導(dǎo)的光耦出到人眼并進(jìn)行成像。

06/總結(jié)OAS 光學(xué)軟件一拖二波導(dǎo)案例，通過創(chuàng)新“雙耦入光柵”分光方案破解了單光機(jī) AR 系統(tǒng)一拖二架構(gòu)的核心痛點(diǎn)，凸顯 OAS 光學(xué)軟件的核心優(yōu)勢：其可精準(zhǔn)設(shè)計(jì)雙光柵協(xié)同結(jié)構(gòu)，在有限波導(dǎo)尺寸內(nèi)實(shí)現(xiàn)雙目能量分離與低串?dāng)_，同時(shí)通過0級(jí)透射光復(fù)用設(shè)計(jì)大幅提升光能利用率，為該架構(gòu)落地提供了高效可行的技術(shù)支撐，彰顯了其在 AR 光波導(dǎo)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的專業(yè)性。

光波導(dǎo)系統(tǒng)的均勻性探測器對(duì)于AR/MR器件領(lǐng)域的光導(dǎo)系統(tǒng)的性能評(píng)價(jià)，眼盒內(nèi)光分布的橫向均勻性是最重要的參數(shù)之一。這個(gè)用例展示了如何在VirtualLab Fusion中使用均勻性檢測器。在光波導(dǎo)結(jié)果中可視化光柵區(qū)域在這個(gè)用例中，我們演示了一個(gè)通用探測器的探測器附加組件，它將光波導(dǎo)光柵區(qū)域的可視化的光疊加在場數(shù)據(jù)之上。

我們將使用評(píng)價(jià)函數(shù)中的相關(guān)操作數(shù)強(qiáng)制執(zhí)行以下 3 個(gè)條件： 當(dāng)光線應(yīng)該在波導(dǎo)內(nèi)部時(shí)，它們不能在波導(dǎo)外部傳播 光線不能到達(dá)全息面的后方 光線必須從波導(dǎo)管的頂部射出而不撞擊側(cè)面為了便于優(yōu)化，我們首先在表面 13（設(shè)置材料為PMMA）之后添加一個(gè)虛擬面。這個(gè)曲面將被用作一個(gè)參考曲面，以確保系統(tǒng)的幾何形狀是正確的。

2，求MIM波導(dǎo)的透射率。這是MIM波導(dǎo)方面文章的必仿內(nèi)容。下面是付費(fèi)內(nèi)容，包含上面所有圖片的comsol模型以及對(duì)應(yīng)的matlab代碼

光波導(dǎo)結(jié)構(gòu) 使用光波導(dǎo)組件及其靈活的區(qū)域定義，可以在VirtualLab Fusion中設(shè)置帶有耦合光柵的光波導(dǎo)。 隨著增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和混合現(xiàn)實(shí)(AR&MR)領(lǐng)域新技術(shù)的出現(xiàn)，使光學(xué)光波導(dǎo)越來越受歡迎。為了對(duì)此類結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模和設(shè)計(jì)，VirtualLab Fusion使用其強(qiáng)大的光波導(dǎo)工具箱，該工具箱允許靈活定義整體結(jié)構(gòu)以及內(nèi)外耦合器的不同區(qū)域。