ZEMAXR近眼显示应用（AR/VR/MR）—全息波导头盔显示解决方案
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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。
x?k6ek ,i}"e(f 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。
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[s1!Cm!i |D \ ukml 一：波导模型，核心要点
wZ\0<skU 1. 此波导可分别定义覆盖层，衬底层及导波层折射率
=y<Fz*aA 2. 此波导可以定义入射窗，出射窗的位置及大小
`bi5 #xR 3. 此波导支持扩展光瞳（分束镜片，Lumus公司产品LOER方案）
]b[ 3 th* 4. 此波导可以方便的定义分束镜片的数量
@{bf]Oc 5. 此波导可以随便定义分束镜片倾斜角度
E^ rN) 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
W uQdz&s> 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
*Hs5MXNu 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）
hk~ s1" )TxhJB5| 实例1：Lumus的LOER波导分束镜方案
DP?gozm $h2 h&6mH （Lumus的LOER波导分束镜方案）
z\ \MLyS Aam2Y,B \d6A<(!=v wBr0s *1I 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
4|~o<t8 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）
;2U`?" {P*RA'H3G 0_ ;-QAd 实例2：波导与衍射光栅搭配耦合
dfNNCPu]+ CzwnmSv{. p}h)WjC （两块透射位相型光栅） （两块反射型全息布拉格体光栅）
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o 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
TG!sck4/-Q a. 理想闪耀型
ec{pWzAe b. 正弦位相型
|d{4 _o90 c. 方波位相型
G=wJz d. 表面全息型
5YR a2#d e. 二元位相型
#zfBNkk &@ WXJ%bH a.衍射效率随
波长的变化曲线(正弦型)
- &+[/ ?8`b Nkc=@l { u-8,9 b.衍射效率随入射角的变化曲线（正弦型）
Z5v\[i@H! |A"zxNeS" 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）
em TqbO }e1f kjWk "zv?qS M-eX>}CDm a.透射型体光栅衍射效率随波长的变化关系
&)1 +WrU W<\KRF$S; [/'W#x b.反射型体光栅衍射效率随入射角的变化关系
\\6/" [V
=O $X_ |'.\}xt7 c. 反射型体光栅衍射效率随光敏层厚度的变化关系
'};pu;GA7 wD4Kil=v >Ka}v:E 实例3：波导搭配两个反射型体全息光栅（非序列模式）
K;Fy&p^d l7\Bq+Q 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：
usU5q>1 http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/how-to-model-the-human-eye-in-zemax (r.[b http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/zemax-models-of-the-human-eye N_wB Nv w'[?m r"c<15g2' &iez{[O | pA3ZWm 非序列模式：光斑点查看
"H#2 `StlG=TB8 Kx7s
d i 非序列模式：几何MTF（新的OpticStudio版本支持）
] %pr1Ey ibha` yHe%e1 实例4：序列模式下查看衍射PSF,MTF等，简单的系统搭建如下
n2cb,b/7 x:4 :G( t
7 dcaNBZ 点列图
D&#wn.0|E 3,t3 \`= 衍射PSF
yJNQO'wcv d[=~- [ $9bLD
>. 几何MTF
^\KZE|^3@ b"iPuN!p yH/m@# 衍射MTF
HHzA mHt @Jr:+|v3B '*lVVeSiFw 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）。
^ZuwUuuf "n'kv!?\ 详情请咨询：
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