ZEMAXR近眼显示应用（AR/VR/MR）—全息波导头盔显示解决方案
kloR#?8A I=7Y]w= 近来，波导与衍射光栅在近眼显示方面得到了极大的应用，利用全息波导完成图像传输和显示，极大的压缩了
光学结构的复杂性，使得器件向质轻，小型化方向发展，使得穿戴设备更方便、轻巧，是未来智能光学发展的一大应用趋势。此类光学研究的核心技术聚焦在波导及全息光栅的研究上，如果要产品化，也必须要考虑加工及公差的影响。
uGwJ K`!~ ,bM-I2BR 因此选择合适的
光学设计软件，进行仿真，
优化及公差分析，将为您的工作助力，事半功倍。本文通过定制化的模块，利用ZEMAXR对此类
光学系统进行了细致的研究。ZEMAXR作为光学行业的标杆性软件，得到了业内广泛的认可，不仅在传统光学，几何光学领域应用广泛，通过此文我们可以看到，对前沿类光学研究诸如衍射光学等也是一款利器。我们利用ZEMAXR结合定制化的模块，为您提供系统级的解决方案，涵盖显示系统，成像
镜头，波导，衍射光栅，人眼模型，支持衍射效率计算，优化，公差分析及杂散光分析。
xXY.AoO6 !IC-)C,q 一：波导模型，核心要点
SG?Nsp^%`B 1. 此波导可分别定义覆盖层，衬底层及导波层折射率
)mJf|W!Z# 2. 此波导可以定义入射窗，出射窗的位置及大小
"+z?x~rk 3. 此波导支持扩展光瞳（分束镜片，Lumus公司产品LOER方案）
kM'"4[,nz 4. 此波导可以方便的定义分束镜片的数量
[97KBoSU 5. 此波导可以随便定义分束镜片倾斜角度
N7b1 . ]< 6. 此波导可以方便的定义分束镜片的反射率/透射率，来保证光瞳扩展区域多出射光束的能量均匀性
2 8hHabd| 7. 此波导可以“一键”检验入射光束是否满足全反射条件，并过滤掉不满足全反射条件的光束
ari7 iF ~j 8. 此波导可以搭配全息光栅、体光栅（光栅支持衍射效率计算，支持优化及公差分析）
&n[~!%( n4R2^gXAw 实例1：Lumus的LOER波导分束镜方案
b1gaj"] Z<#hS=eY （Lumus的LOER波导分束镜方案）
:qR=> n= yJsH=5A \X F}?*8 xr qv@/kJ 左图：4个分束镜片具有相同的反射/透射比，但会导致出射的4束光能量上分布不均匀
SR^_cpZoi 右图：合理的控制优化4个分束镜片反射/透射比，来使得输出的4束光能量分布均匀（扩展光瞳上的能量分布均匀）
`:wvh( ?!=iu!J 9Ew7A(BG_3 实例2：波导与衍射光栅搭配耦合
6AvHavA^Y /({;0I*!i !@I}mQ ~ （两块透射位相型光栅） （两块反射型全息布拉格体光栅）
t p:\j@dB =H %-.m'f2 二：位相型全息光栅，支持衍射效率及公差分析，支持如下全息光栅
uNHdpni a. 理想闪耀型
sBK <zR b. 正弦位相型
;' nL:\ c. 方波位相型
T"T;`y@ ( d. 表面全息型
iB1i/l e. 二元位相型
A])P1c. 7" ?\/qeGW6G a.衍射效率随
波长的变化曲线(正弦型)
0@5E|< A Bi~:>X\[^6 P F`rWw {kLGWbo|Q b.衍射效率随入射角的变化曲线（正弦型）
3Db3xN * U=]@I}J 三：体全息（布拉格）光栅，支持透射型及反射型，支持衍射效率计算及公差分析，支持多种物光，参考光输入模式（用于构建干涉条纹，形成光栅周期分布）
pilh@#_h =s} Xy_+: '
)-M\'S$E 8ga_pNe a.透射型体光栅衍射效率随波长的变化关系
_P,^_%}V06 s$DrR
9B dt (}0A b.反射型体光栅衍射效率随入射角的变化关系
J I|6B V (rr"K+ Jqr)V2Y c. 反射型体光栅衍射效率随光敏层厚度的变化关系
1%J.WH6eQ q
(+ZwaV@ %8)W0WMe 实例3：波导搭配两个反射型体全息光栅（非序列模式）
/}5B&TZ=(3 b8BD8~; 显示屏经过投影成像镜头，通过体光栅将光束耦合到波导，然后通过另外一块体光栅将光束耦合导出至人眼，此处人眼用一块理想
透镜模拟。更精确的人眼模型，请参考：
G",.,Px http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/how-to-model-the-human-eye-in-zemax yg;_.4TpIO http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/zemax-models-of-the-human-eye rS*$rQCr= :XV}
c(+d DF 1<JdO+ (LJ@S eM; 68R1AqU_ 非序列模式：光斑点查看
M R'o{?{e` XD-^w_ Y7U&Q:5' 非序列模式：几何MTF（新的OpticStudio版本支持）
7ODaX.t-> 9.M{M06; ohc1 ~?3b 实例4：序列模式下查看衍射PSF,MTF等，简单的系统搭建如下
Q;h3v1GC\P \k .vN@K# !:fv> FEI9 点列图
*(GZ^QH. z, *:x4}F 衍射PSF
7;LO2<|1 2L\3S ukj Y:x/!- 几何MTF
H5nS%D vz`@x45K *]s&8/Gmb 衍射MTF
Mth6-^g5 |$hgT K[L +=c am/A 由于人眼是大像差系统，衍射效应一般不明显，从速度上考虑可以优先使用几何的光斑尺寸及几何MTF进行优化及公差分析（此时也考虑光栅的衍射效率）。
yu&Kh4AP ]UNZd/hIL 详情请咨询：
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