摘要
在增強現實(shí)和混合現實(shí)應用 (AR & MR) 領(lǐng)域的光波導光學(xué)器件設計過(guò)程中，橫向均勻性（每個(gè)視場(chǎng)模式）和整體效率是兩個(gè)最重要的評價(jià)函數。 為了在光波導系統中獲得適當的均勻性和效率值，有必要允許光柵參數的變化，特別是在擴展器和/或輸出耦合區域中。 為此，VirtualLab Fusion 能夠在光柵區域中引入平滑變化的光柵參數，并提供必要的工具來(lái)根據定義的評價(jià)函數運行優(yōu)化。 此用例展示了如何使用連續變化的填充因子值優(yōu)化光波導，以獲得足夠的均勻性。
任務(wù)描述
光波導組件
使用光波導組件，可以輕松定義具有復雜形狀區域的光波導系統。 此外，這些區域可以配備理想化或真實(shí)的光柵結構，以充當輸入耦合器、輸出耦合器或出瞳擴展器。 更多信息請見(jiàn)：
光波導的構造
光柵區域
總結-組件
帶有附加指南的一般工作流程
1. 基本光學(xué)光波導設置的配置（不屬于此用例的一部分）
2. 足跡和光柵分析工具的應用，包括生成滿(mǎn)足參數調制所有要求的光學(xué)設置
3. 光柵參數所需調制的定義
4. 選擇變量并定義評價(jià)函數以?xún)?yōu)化調制光柵參數。
起點(diǎn)是一個(gè)現有的、可執行的光波導系統，其中已經(jīng)包括基本幾何結構（所需距離和定位光柵區域）以及光柵規格（方向、周期、級次）。這個(gè)例子取自：
配置光柵區域的真實(shí)光柵結構，這是應用光柵參數連續或平滑變化之前的必要步驟：
足跡和光柵分析工具用于指定光柵參數變化的所需范圍，并針對特定條件（波長(cháng)和方向）預先計算相應的瑞利系數。下一步，生成光學(xué)設置，其中可以定義平滑參數變化：
注意：
光柵調制是針對各個(gè)光柵區域定義的。
足跡和光柵分析
在足跡和光柵分析工具的幫助下，光柵特性（復值）被預先計算并存儲在查找表中，用于選定參數的指定范圍（例如填充因子）。 根據可用的效率調制范圍選擇填充因子的初始范圍。 更多信息可參見(jiàn)：
光柵分析和在光波導上的平滑調制光柵參數
初始系統的生成
• 具有所謂光柵參數調制功能的光波導設置由足跡和光柵分析工具生成（包括光柵特性）。
• Uniformity Detector 用于定義優(yōu)化的評價(jià)函數。
定義光柵區域的調制函數
• 打開(kāi)光波導組件中區域的編輯對話(huà)框； 光柵特性
并且查找表存儲在光柵區域中。
• 編輯光柵參數調制功能，使其定義為可編程功能，光柵參數的預期線(xiàn)性調制由開(kāi)始和結束位置的值定義（EPE 從左到右邊界，耦出合從上到下）。
初始系統的生成
在分別為 EPE 和輸出耦合器定義調制后，可以通過(guò) Optical Setup > New Parameter Optimization 啟動(dòng)參數優(yōu)化文檔。
優(yōu)化設置-選擇參數
• 分別為EPE 和輸出耦合器光柵選擇調制開(kāi)始和結束位置的填充因子值。
• 根據調制功能編輯器中的設置自動(dòng)填充原始值。
優(yōu)化設置 - 指定約束
• 定義變量的可用范圍（此處：EPE 和輸出耦合器的填充系數）。
• 為了實(shí)現低均勻性誤差和可接受的強度分布，將均勻性誤差的目標值設置為 0%，并指定算術(shù)平均值的目標值。
• 通過(guò)定義評價(jià)函數的權重值，可以調整優(yōu)化的貢獻（相關(guān)性或優(yōu)先級）。
優(yōu)化結果
優(yōu)化結果
優(yōu)化均勻性與能量密度
通過(guò)眼動(dòng)范圍對初始和優(yōu)化系統進(jìn)行的線(xiàn)掃描揭示了均勻性和局部能量密度的差異。
VirtualLab Fusion技術(shù)
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