ZEMAXR近眼显示应用（AR/VR/MR）—全息波导头盔显示解决方案
C\[:{d lNe5{'OrO 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。
R<3 -!p1v CT\rx>[J.6 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。
Ut%{pc 7^F a/CY@ V- 一：波导模型，核心要点
a U<+ ` 1. 此波导可分别定义覆盖层，衬底层及导波层折射率
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T 2. 此波导可以定义入射窗，出射窗的位置及大小
vqF=kB "P 3. 此波导支持扩展光瞳（分束镜片，Lumus公司产品LOER方案）
,-n_( U 4. 此波导可以方便的定义分束镜片的数量
t[Hs qnP 5. 此波导可以随便定义分束镜片倾斜角度
6EY 0Fjsi 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
^c}kVQ\g3 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
TPj,4&| 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）
t@2MEo A(XX2f!i 实例1：Lumus的LOER波导分束镜方案
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!(S.7#-r （Lumus的LOER波导分束镜方案）
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tI0 D{Xrc dF&@q, 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
"-HWw?rx/ 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）
T7Y+ WfYh do l8O >qMz Qw2 实例2：波导与衍射光栅搭配耦合
1Si$Q vgn,ZcX 
-23sm~ ` （两块透射位相型光栅） （两块反射型全息布拉格体光栅）
i hct~y-9W Tj2pEOu 二：位相型全息光栅，支持衍射效率及公差分析，支持如下全息光栅
OJFWmZ(X a. 理想闪耀型
M"Y ,kA|+ b. 正弦位相型
h5n@SE>G c. 方波位相型
n "I{aJ]K d. 表面全息型
b$/7rVH! e. 二元位相型
-|:mRAe 
=Qw T)KRB% a.衍射效率随
波长的变化曲线(正弦型)
(AG((eV
msq2/sS~ Lu71Qdu09 
b .
:2x4 b.衍射效率随入射角的变化曲线（正弦型）
V>4v6)N Gfep 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）
U*BI/wZ /RF&@NJE5 jU{~3Gn? 
CE4Kc33OU| a.透射型体光栅衍射效率随波长的变化关系
`@&WELFv{ OL.{lKJ3DV 
E,/nK b.反射型体光栅衍射效率随入射角的变化关系
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=s:Z-*vy! c. 反射型体光栅衍射效率随光敏层厚度的变化关系
*b`1+~p_2 wk2Ff*& aC3Qmo 6?m 实例3：波导搭配两个反射型体全息光栅（非序列模式）
=|V#~p* CSzu $Hnq 显示屏经过投影成像镜头，通过体光栅将光束耦合到波导，然后通过另外一块体光栅将光束耦合导出至人眼，此处人眼用一块理想
透镜模拟。更精确的人眼模型，请参考：
}?6gj%$c http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/how-to-model-the-human-eye-in-zemax p3Ih K> http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/zemax-models-of-the-human-eye V zh\ 1cF c O dgBi 
#_'^oGz` @ n$/2y_. Hr(%y&0 非序列模式：光斑点查看
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7}ph g ZL,xX 非序列模式：几何MTF（新的OpticStudio版本支持）
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^= qL[S6/M MwD8a<2Dg 实例4：序列模式下查看衍射PSF,MTF等，简单的系统搭建如下
SM.KM_%K fHgvh&FU 
p%+'iDb 点列图
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4=l$wg~; 衍射PSF
mfk^t` w_ 
!wo fjqd16{Q 几何MTF
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CH0Nkf &i aS3x 衍射MTF
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Z1U@xQj To,*H OP 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）。
R-Gg= l5 YN7JJJ/~T 详情请咨询：
sales@ueotek.com 027-87878386
