摘要

目前，大多數創新的增強和混合現實設備都是基於光波導或波導配置，並結合微觀結構來耦合光的進入和輸出。VirtualLab Fusion技術能夠通過應用我們獨特的物理光學方法對這些器件進行詳細的建模，其中包括所有感興趣的影響因素（如同調性、偏振和繞射）。我們通過建立一個簡單的“HoloLens 1”型（1D-1D出瞳放大器）佈局模型來演示這種能力，該設備能夠在32°×18°的視場下引導光傳輸。

建模任務

光波導的工作原理

光波導使用內部全反射(TIR)來“捕獲”光波導板內的光。為此，採用光柵耦合入射和出射光，並確保滿足內部全反射條件。

出瞳放大光柵的功能是在某一個方向上(這裡是x方向)複製耦合的光瞳，以擴散出瞳，或者換句話說生成人眼觀察區域。

在這種類型的設置中，輸出耦合光柵不僅負責將光輸出耦合到觀察者，而且還負責光瞳在第二個方向(這裡是y方向)的擴散。

佈局設計工具

為了設置這種光波導的橫向佈局，可以使用VirtualLab的Layout Design工具（僅在光波導工具箱中可用）。

此使用案例的參數對應於預設配置。

該工具根據給定的規格的入射光和人眼觀察區域提供了一個光波導的光學參數設置。特別注意的是，光柵區域的橫向位置和延伸以及光柵週期都是自動設置的。

定義參數後，按一下“創建結果”按鈕，然後會創建出光學參數設置和相應的k佈局圖。

查看k佈局

k佈局圖可以與光波導系統一起作為佈局設計工具的副產品創建，也可以通過功能表中的條目獨立生成。
可以配置以下參數：
波長；
環境和平板的材料；
視場角範圍；
光柵週期和方向。
結果圖包含以下資訊(在k域中)：
描述材料內部傳播條件的圓(可用方向和k值)。
在某些光柵區域後入射光和繞射光的視場延伸、形狀和位置。
由光柵引入的視場位移的說明。

任何參數的調整都會相應地改變圖像。

光波導表面佈局

幾何佈局顯示了第一平面表面上的3個光柵：

光柵#1：耦入光柵
光柵#2：擴散光柵
光柵#3：耦出光柵

光柵#1：輸入光柵

耦入光柵被定義在一個矩形區域內。定義光柵區域的一般工作流程是：

1. 確定區域的形狀和直徑；
2. 選擇區域通道；
3.定義光柵的週期和方向；
4.指定傳播級次（從正面和背面）；
5.指定透射效率和反射效率。

光柵#2：簡單多邊形區域中的擴散光柵

擴散光柵被定義在一個多邊形形狀的區域中。所需區域通道為-//+，因此只指定照射到光柵背面的光的反射級次。

光柵#3：輸出光柵

輸出耦合光柵被定義在一個矩形區域內。
區域通道-/+和-/-需要啟動負責擴散和輸出耦合的級次。

結果：三維系統中的光線追跡

帶有視場中心角度的系統視圖光線：

32°×18°掃描光源（9種模式，不同顏色）輸入的系統視圖光線：

結果：場追跡（真實顏色視圖）

結果：場跟蹤（偽顏色視圖）

橫向均勻性評價

為了評估人眼觀察區域內的橫向均勻性，提供了均勻性檢測器，它可以在元件列表中找到在探測器（Detectors）>評價函數（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域（如人眼觀察區域）的橫向能量密度分佈。

關於我們公司介绍專家團隊人才招聘訊技風采員工專區	服務項目產品銷售課程中心專業書籍項目開發技術諮詢
		聯繫方式地址：新北市永和區中正路746號9樓之5 電話：+886-2-3233-2748 傳真：+886-2-3322-9865 課程：course@infotek.com.tw 業務：sales@infotek.com.tw 技術：support@infotek.com.tw	官方微信

關於我們公司介绍專家團隊人才招聘訊技風采員工專區	服務項目產品銷售課程中心專業書籍項目開發技術諮詢
		聯繫方式地址：新北市永和區中正路746號9樓之5 電話：+886-2-3233-2748 傳真：+886-2-3322-9865 課程：course@infotek.com.tw 業務：sales@infotek.com.tw 技術：support@infotek.com.tw	官方微信