ZEMAXR近眼显示应用（AR/VR/MR）—全息波导头盔显示解决方案
tq}45{FH3 p F4Z4?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。
<S041KF.{6 ]%)<9 ]} 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。
w4vV#C4X Ps74SoD- 一：波导模型，核心要点
* <\K-NSL 1. 此波导可分别定义覆盖层，衬底层及导波层折射率
>WIc" y. 2. 此波导可以定义入射窗，出射窗的位置及大小
Vv45w#w; 3. 此波导支持扩展光瞳（分束镜片，Lumus公司产品LOER方案）
5&V=$]t 4. 此波导可以方便的定义分束镜片的数量
G$>QH-p 5. 此波导可以随便定义分束镜片倾斜角度
C+ll A 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
|Ha#2pt{bc 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
^J5{quV 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）
lQ-<T<g ?%h$ deJ 实例1：Lumus的LOER波导分束镜方案
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l2qvYNMw （Lumus的LOER波导分束镜方案）
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dPwyiV0 :-B+W9'5 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
@ M] _], 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）
EUi 70h + [/ CGV8+ ,^1zG 实例2：波导与衍射光栅搭配耦合
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3 
Zgo~ "G （两块透射位相型光栅） （两块反射型全息布拉格体光栅）
y%SxQA +\ y :W6;R 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
} #r TUX a. 理想闪耀型
<qwf"Ey b. 正弦位相型
- 2M~KlYl c. 方波位相型
=~GP;=6 d. 表面全息型
}/F$ 73Xd e. 二元位相型
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x# J9 GP. a.衍射效率随
波长的变化曲线(正弦型)
U`%t&7) D \AVZ76F1 lh 8Q tPe 
+?$J8Paf b.衍射效率随入射角的变化曲线（正弦型）
>u?.gJm ~ rm8Ys61\= 三：体全息（布拉格）光栅，支持透射型及反射型，支持衍射效率计算及公差分析，支持多种物光，参考光输入模式（用于构建干涉条纹，形成光栅周期分布）
QQM: [1;RT P>V oA Aqmpo3P[+ 
Io1j%T#ZT a.透射型体光栅衍射效率随波长的变化关系
m2c'r3 UEu P:"R;YCvE 
>fH0>W+! b.反射型体光栅衍射效率随入射角的变化关系
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u A@"SG 
~U0%}Bbh c. 反射型体光栅衍射效率随光敏层厚度的变化关系
566!T_ RbAl_xKI h2ROQKL"B 实例3：波导搭配两个反射型体全息光栅（非序列模式）
+e>SK!kB7 m/KaWrw/) 显示屏经过投影成像镜头，通过体光栅将光束耦合到波导，然后通过另外一块体光栅将光束耦合导出至人眼，此处人眼用一块理想
透镜模拟。更精确的人眼模型，请参考：
c*;oR$VW http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/how-to-model-the-human-eye-in-zemax Mu\V3`j http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/zemax-models-of-the-human-eye BJj'91B[d ~_\Ra% 
rH3 U;K! [';o -c"! 'J,UKK\5 非序列模式：光斑点查看
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jeu'K vhe )9YDNVo*- 非序列模式：几何MTF（新的OpticStudio版本支持）
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Uwc% '=@ )|~&(+Q?] 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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e~]P _53 点列图
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<= 4$.2ym 衍射PSF
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kL'4m X+ 4Uh
I 几何MTF
kR<sSLEb 
gP% <<yl !j6 k]BgZ 衍射MTF
TO6F 
suN6(p(. \.i7( J] 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）。
b~gq8,Fatb uw+nll*W% 详情请咨询：
sales@ueotek.com 027-87878386
