ZEMAXR近眼显示应用（AR/VR/MR）—全息波导头盔显示解决方案
CJz2.yd 4;<?ec(dc 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。
+j1s*}8 eY-W5TgU 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。
g1@ zk $ dPc *!xrq 一：波导模型，核心要点
f<=<:+ 1. 此波导可分别定义覆盖层，衬底层及导波层折射率
s+#gH@c 2. 此波导可以定义入射窗，出射窗的位置及大小
Xx~OZ^t&Vn 3. 此波导支持扩展光瞳（分束镜片，Lumus公司产品LOER方案）
n!2 "pRIi 4. 此波导可以方便的定义分束镜片的数量
07[A& B! 5. 此波导可以随便定义分束镜片倾斜角度
4c_TrNwP 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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j8rrd | 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
)D{L<.i_ 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）
9E'fM !trt]? *- 实例1：Lumus的LOER波导分束镜方案
$]2srRA^A {pH{SRM)B （Lumus的LOER波导分束镜方案）
(0 /,R @%d g0F}h
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AKO` 左图：4个分束镜片具有相同的反射/透射比，但会导致出射的4束光能量上分布不均匀
N7Kq$ G2O 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）
I<` K;El' %PRG;kR P"Lk(gY 实例2：波导与衍射光栅搭配耦合
# ` Q3Z}C X; lL$ t~H'Ugv^ （两块透射位相型光栅） （两块反射型全息布拉格体光栅）
##+|zka!U X; I:i%- 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
b#`XmB a. 理想闪耀型
]VtVw^ ir b. 正弦位相型
)h6hN"#V5 c. 方波位相型
9 js!g JC d. 表面全息型
}Qyuy~-&^ e. 二元位相型
V T8PV5z 2~dUnskyy a.衍射效率随
波长的变化曲线(正弦型)
,V1/(|[h ZUePHI-dP
J@sH(S a\ ;1%2a b.衍射效率随入射角的变化曲线（正弦型）
'w3BSaJi @ol=gBU 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）
'#RzX8|v< F*m^AFjs $mdmuUIy-3 1N6.r:wg)% a.透射型体光栅衍射效率随波长的变化关系
%IrR+f+H QZ?# ixvJ wNo2$>* b.反射型体光栅衍射效率随入射角的变化关系
<Hd8Jd4f c%y(Z5 H'KCIqo
c. 反射型体光栅衍射效率随光敏层厚度的变化关系
j5Kw0Wy7 `EKmp|B_p_ )4:K@ 实例3：波导搭配两个反射型体全息光栅（非序列模式）
KYE)#<V}@ ,;;7+|` 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：
CD]hi,B_J http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/how-to-model-the-human-eye-in-zemax ! %MI9 Ok http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/zemax-models-of-the-human-eye DrI" YX 4/KGrY! ck wcr3ugvT Z| 3 fhaT H<_BnT # 非序列模式：光斑点查看
x }\x3U gJa48 pi %+ln_lgD: 非序列模式：几何MTF（新的OpticStudio版本支持）
Dz d[<Qln J]&^A$ aQ!QrTua- 实例4：序列模式下查看衍射PSF,MTF等，简单的系统搭建如下
y7CC5S ?
a ?D]]0% pK` 1pfih 点列图
N OY`1i TF]bmM})0 衍射PSF
y;Ez|MS
~6 {iQZa1Y /x%h@Cn! 几何MTF
z<_&4)2{ *Bfo "["0. BF^dNgn+%K 衍射MTF
HQp \0NC] zM+4<k_dH] ^}SP,lg' 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）。
NS<C"O j1zrjhXI 详情请咨询：
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