ZEMAXR近眼显示应用（AR/VR/MR）—全息波导头盔显示解决方案
A28w/ =e7 ;Wh B2/5v 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。
v#6.VUAw D7 @10;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。
CY:pYke= La !PG Z{ 一：波导模型，核心要点
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2b f 1. 此波导可分别定义覆盖层，衬底层及导波层折射率
k }/:
xN" 2. 此波导可以定义入射窗，出射窗的位置及大小
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Yf%n>j 3. 此波导支持扩展光瞳（分束镜片，Lumus公司产品LOER方案）
3B0%:Jj 4. 此波导可以方便的定义分束镜片的数量
buoz La 5. 此波导可以随便定义分束镜片倾斜角度
xU&rUk /L 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
' D4NPG`z 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
?:ZH%R_`a 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）
X:Zqgf WM#!X!Vo 实例1：Lumus的LOER波导分束镜方案
YP7<j*s8 &.}zZ/ （Lumus的LOER波导分束镜方案）
9 7g\n q< fVkl-<?x pxN'E;P- gp}S 1 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
CR/LV]G 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）
WRgz]=W3w }N[sydL {hl_/
aG 实例2：波导与衍射光栅搭配耦合
4e:hKv,+4 Rsbr D8*AD 1 ID! rxE （两块透射位相型光栅） （两块反射型全息布拉格体光栅）
K,R Ia0) ,"/_G 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
(T ^aZuuS a. 理想闪耀型
cr!I"kTgD b. 正弦位相型
e0q a ~5 c. 方波位相型
PQ5DTk d. 表面全息型
%8ul}}d9 e. 二元位相型
[:o#d`^ .B)v " Sw# a.衍射效率随
波长的变化曲线(正弦型)
ed{9UJWh wjl? @K
aCMcu\rd 9= /8d`r b.衍射效率随入射角的变化曲线（正弦型）
>?kt3.IQ!X K@fx Cj*} 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）
;9^B# aTM CkP!4^J qQ mMMu'N Kq1sGk a.透射型体光栅衍射效率随波长的变化关系
-,rl[1ZYZ u&<LW4 7fVVU+y b.反射型体光栅衍射效率随入射角的变化关系
8FMP)N4+ ^^[,a Bu 2q#$?qs_b c. 反射型体光栅衍射效率随光敏层厚度的变化关系
zJ\I%7h* Ywni2-)< FPqgncBHK 实例3：波导搭配两个反射型体全息光栅（非序列模式）
c >^_4QQ snK/,lm. 显示屏经过投影成像镜头，通过体光栅将光束耦合到波导，然后通过另外一块体光栅将光束耦合导出至人眼，此处人眼用一块理想
透镜模拟。更精确的人眼模型，请参考：
rF5<x3 http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/how-to-model-the-human-eye-in-zemax |k^X!C 0 http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/zemax-models-of-the-human-eye ,Pl[SMt! iX,Qh2(ig mX#T< _=d <l\FHJhjq qaUHcdH 非序列模式：光斑点查看
~E)I+$, :c6%;2 J/mLB7^R 非序列模式：几何MTF（新的OpticStudio版本支持）
8 6I".R$d CocvEoE*z Ao,lEjN I 实例4：序列模式下查看衍射PSF,MTF等，简单的系统搭建如下
0
xXAhv-)O _x:K%1_[ lUp 7#q 点列图
T"2ye9a "z qt'b0bW 衍射PSF
U$ -FQRM4K ^EB}e15" X`22Hf4ct 几何MTF
t%/5$<!b s*VZLKO `W-:@?PmQx 衍射MTF
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:&Ul a MzAA 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）。
Z(V 4"x7F iA:CPBv_mu 详情请咨询：
sales@ueotek.com 027-87878386
