ZEMAXR近眼显示应用（AR/VR/MR）—全息波导头盔显示解决方案
X& Pj * p,2>[e 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。
sC RmLUD 9Or 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。
F= 'rGQK!1 JsQmn<Yt 一：波导模型，核心要点
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DU(?[b 1. 此波导可分别定义覆盖层，衬底层及导波层折射率
@arMg2"o 2. 此波导可以定义入射窗，出射窗的位置及大小
.l]w4Hf 3. 此波导支持扩展光瞳（分束镜片，Lumus公司产品LOER方案）
CEb al\R 4. 此波导可以方便的定义分束镜片的数量
x;>~;vmi 5. 此波导可以随便定义分束镜片倾斜角度
PqwoZo0j 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
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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
lJXi hr 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）
GH6 ozWA C'//(gjQ-G 实例1：Lumus的LOER波导分束镜方案
! ^U!T\qDi bp(X\:zAy （Lumus的LOER波导分束镜方案）
5Og=`T gK"E4{ y_@ 0 8 aZU ' +[fJ> Le 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
NYN(2J 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）
d"4J)+q j.y8H 79Si ^n1\ 实例2：波导与衍射光栅搭配耦合
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%)5o 9"mcN3x:\e （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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& 0hx EI 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
<gc\ ,P<ru a. 理想闪耀型
sa>}wz<o b. 正弦位相型
ZU-vZD > c. 方波位相型
f^[:w1X$sM d. 表面全息型
75t5:>"[ e. 二元位相型
d365{ 4^rO K a.衍射效率随
波长的变化曲线(正弦型)
d|(@#*{T] Qk.:b 1k! xG$g0 4{oS(Vl! b.衍射效率随入射角的变化曲线（正弦型）
yzQ^KqLH ]f"l4ay@M 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）
{Deg1V!x> C 9:5c@G ?sBbe@OC? g<r'f"^ a.透射型体光栅衍射效率随波长的变化关系
4TW>BA ?~>#(Q JQ .w6aE b.反射型体光栅衍射效率随入射角的变化关系
'v*Y7zZ#K N [iv.B *q.qO )X}3 c. 反射型体光栅衍射效率随光敏层厚度的变化关系
^Q$U.sN? R 5+[`x ']l ` d[ja, 实例3：波导搭配两个反射型体全息光栅（非序列模式）
" )87GQ( R " %)zT H 显示屏经过投影成像镜头，通过体光栅将光束耦合到波导，然后通过另外一块体光栅将光束耦合导出至人眼，此处人眼用一块理想
透镜模拟。更精确的人眼模型，请参考：
d;D8$q)8Q http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/how-to-model-the-human-eye-in-zemax V=,VOw4 http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/zemax-models-of-the-human-eye {|~22UkF[V _,JdL '[d ]M;aVw<! s1eGItx[w #D-L>7,jA 非序列模式：光斑点查看
-gpF% g`H BiUOjQC# >=_Z\ wA 非序列模式：几何MTF（新的OpticStudio版本支持）
)Ekp <2B:0 nUL8*#p- Ux Yb[Nbc 实例4：序列模式下查看衍射PSF,MTF等，简单的系统搭建如下
'v"{frh S>oQ m [z1[ 4 点列图
hK t c jHxg(] 衍射PSF
q!
+? n^ Qt !~ X Y;cz 几何MTF
Y4 Y;x K" .7*3V6h =F 8Jd\2T7 h 衍射MTF
b'N (eka prC1<rm Q`dzn= 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）。
P%6-W 5< P2S$Dk_<\X 详情请咨询：
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