ZEMAXR近眼显示应用（AR/VR/MR）—全息波导头盔显示解决方案
<(o) * Zmo R ?kyJ4S 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。
K~\Ocl @(e/Y/ 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。
)!D,;,aQ ^pvnUODW[ 一：波导模型，核心要点
4{=^J2z 1. 此波导可分别定义覆盖层，衬底层及导波层折射率
]A:G>K 2. 此波导可以定义入射窗，出射窗的位置及大小
}xy[ &-dh 3. 此波导支持扩展光瞳（分束镜片，Lumus公司产品LOER方案）
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h# 4. 此波导可以方便的定义分束镜片的数量
Ivc/g, 5. 此波导可以随便定义分束镜片倾斜角度
!JwR[X\f 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
* @'N/W/ 8 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
jL#`CD 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）
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Y b,RQ" { 实例1：Lumus的LOER波导分束镜方案
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: .f m LL （Lumus的LOER波导分束镜方案）
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vHx[:vuq: b(: U]>J 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
kt hy9<!$ 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）
-Y/c]g V3> JZH` Wr\A ->+ 实例2：波导与衍射光栅搭配耦合
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%pImCpMR （两块透射位相型光栅） （两块反射型全息布拉格体光栅）
&BJ" T .L}k-8 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
GA"zO, a. 理想闪耀型
`"qSr%| b. 正弦位相型
IpI|G!Y, c. 方波位相型
2umgF d. 表面全息型
S/7?6y~ e. 二元位相型
8{4jlL;"`? 
#w# :f a.衍射效率随
波长的变化曲线(正弦型)
_T.k/a 5Z*6,P0 c^EU &q{4 
|#`qP^E b.衍射效率随入射角的变化曲线（正弦型）
FWDAG$K@0 9._owKj 三：体全息（布拉格）光栅，支持透射型及反射型，支持衍射效率计算及公差分析，支持多种物光，参考光输入模式（用于构建干涉条纹，形成光栅周期分布）
0}I aWd^4 4b :q 84 3/ 0E9' 
.V`N^ H:l a.透射型体光栅衍射效率随波长的变化关系
C0 %yGLh & w j<f i 
Ud'/
9:P b.反射型体光栅衍射效率随入射角的变化关系
)lrmP(C*.a &'<e9 
<#F @OU c. 反射型体光栅衍射效率随光敏层厚度的变化关系
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pE nv/'C=+L 实例3：波导搭配两个反射型体全息光栅（非序列模式）
Z2D^ ] .I
nDyKt 显示屏经过投影成像镜头，通过体光栅将光束耦合到波导，然后通过另外一块体光栅将光束耦合导出至人眼，此处人眼用一块理想
透镜模拟。更精确的人眼模型，请参考：
GX ;~K http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/how-to-model-the-human-eye-in-zemax .l$:0 a http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/zemax-models-of-the-human-eye /m CE= 'CA{>\F$F+ 
=`Lci1#pu} 'j(F=9) %+HZ4M+hV 非序列模式：光斑点查看
1j?+rs+o- 
aGq1 YOD[$ r6gfxW5 非序列模式：几何MTF（新的OpticStudio版本支持）
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Tqj:C8K{ xY>@GSO1 实例4：序列模式下查看衍射PSF,MTF等，简单的系统搭建如下
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H?_>wQj& 点列图
K2 6`wt 
7oV$TAAf 衍射PSF
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@jY=b< a|eHo%Qt 几何MTF
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Cd2A&RB +o-jMvK9 衍射MTF
7m:ZG 
M`) /^S9 6W[~@~D= 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）。
2mEvoWnJ G4]( !f!Kv 详情请咨询：
sales@ueotek.com 027-87878386
