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帶有1D-1D出瞳擴展和真實光柵的光波導模擬 |
| 時間:2022-12-14 15:35來源:未知作者: infotek點擊:次列印 |
摘要
隨著增強與混合現實(AR&MR)領域新應用的發展，導光系統的應用越來越受到人們的關注。為了將光從光源引導到預定的眼箱，採用了分離的1D-1D擴展光瞳的結構，並結合了不同類型的表面刻蝕光柵。因此，在AR/MR器件的設計過程中，關於效率和均勻性的設計是主要挑戰之一。在本案例中，我們將演示如何在VirtualLab Fusion中包含真實的光柵結構，從最初的光柵設計到在光導表面上的應用。
任務描述
系統構建-Light Guide Component
所顯示的帶有Light Guide Component的配置可以用佈局設計工具生成，非常方便。關於這個主題的更多資訊可以在（需要Light Guide Toolbox Gold）下找到：
Light Guide Layout Design Tool
系統構建-元件
在光柵專用光學裝置的説明下，可以詳細研究各個光柵的特性。之後，可以將設計好的光柵載入到Light Guide Component的相應區域。更多資訊請見以下案例：
Construct a Lightguide Component from Real Gratings
系統構建-通道配置
對於每個單獨的光柵區域，可以配置特定的通道和繞射級次，在模擬所需的光導過程中考慮。
總結-元件…
模擬結果
參考-理想情況
具有理想化光柵的系統的結果（在這兩種情況下，EPE的反射+1階的效率為10%，耦出光柵的-1階傳輸效率為10%，0階效率為90%）。
結果-方案A
為了證明光柵效率對光導整體特性的影響，我們使用了兩種不同配置的EPE光柵。在配置A中，我們使用了效率較高的+1階光柵，它被繞射到耦出光柵上。這意味著，大部分的光只經過幾次相互作用就會被繞射掉。因此，雖然總體效率會更高，但眼動範圍中分佈的均勻性可能會受到影響。
結果-方案B
當使用EPE中+1階效率較低的光柵時，總能量中較小的部分將在每次相互作用中被繞射到耦出光柵上。這導致了更好的均勻性，但代價是降低了效率。
光圈效應
在這種複雜的配置中，由光束與光柵區域的部分相互作用引起的孔徑效應是不可避免的，必須在模擬中準確地考慮到。
眼動範圍中的偏振效應
通過光導的傳播與真實（因此對偏振敏感的）光柵的多次互動將影響每個單獨的面積的偏振狀態。由於VirtualLab Fusion的物理光學技術，這些影響得到了準確的考慮。
檔案資訊
延伸閱讀
- Construct a Lightguide Component from Real Gratings
- Construction of a Light Guide
- Modeling of a “HoloLens 1”-Type Layout with Light Guide Component
- Specification of Diffraction Orders and Efficiencies for Grating Regions
- Light Guide Design Tool
VirtualLab Fusion技術
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