ZEMAXR近眼显示应用（AR/VR/MR）—全息波导头盔显示解决方案
zv;xxAX gE^p On 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。
]s)Y">6 Z.Dg=>G] 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。
CDuA2e }hg2}g99 一：波导模型，核心要点
%-K 5sIz 1. 此波导可分别定义覆盖层，衬底层及导波层折射率
0&Ftx%6% 2. 此波导可以定义入射窗，出射窗的位置及大小
#6D>e~>n 3. 此波导支持扩展光瞳（分束镜片，Lumus公司产品LOER方案）
KDP4 7A 4. 此波导可以方便的定义分束镜片的数量
,:'JJZg@ 5. 此波导可以随便定义分束镜片倾斜角度
gzat!>* 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
a 8Xwz@ M 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
$%31Gk[I 8. 此波导可以搭配全息光栅、体光栅（光栅支持衍射效率计算，支持优化及公差分析）
GR o fOJ Rmn{Vui9\ 实例1：Lumus的LOER波导分束镜方案
H7Z`a QC 
Pn.Deo Hme （Lumus的LOER波导分束镜方案）
j[w=pF, o !=*8*? @ 
5|pF*8* kFmtE
dhsc 左图：4个分束镜片具有相同的反射/透射比，但会导致出射的4束光能量上分布不均匀
}#4Ek8nFR 右图：合理的控制优化4个分束镜片反射/透射比，来使得输出的4束光能量分布均匀（扩展光瞳上的能量分布均匀）
&hL2xx= ErJ@$&7 P*|=Z>%[0 实例2：波导与衍射光栅搭配耦合
LdNpb;* %t!S 7UD 
ZADMtsk （两块透射位相型光栅） （两块反射型全息布拉格体光栅）
'yA/sZ _$D!"z7i 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
3)?WSOsL : a. 理想闪耀型
-gba&B+D" b. 正弦位相型
]sVWQj c. 方波位相型
&s?uMWR d. 表面全息型
|%F4`gz8KP e. 二元位相型
$Q'z9ghEg 
SVn@q|N a.衍射效率随
波长的变化曲线(正弦型)
kb/BE J HOPy&Fp VX8CEO 
GU @#\3 b.衍射效率随入射角的变化曲线（正弦型）
yx4pQL7 N#e9w3Rli 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）
h qjjd-S0 e? +- ~]0 n9 J{f"`m 
u'_}4qhCC; a.透射型体光栅衍射效率随波长的变化关系
zP2X}VLMo !|u ?z% 
##xvuLy-6 b.反射型体光栅衍射效率随入射角的变化关系
<Y1 Plc SvvNk 
!yrh50tD c. 反射型体光栅衍射效率随光敏层厚度的变化关系
a`f@&A`z dlCYdwP v;;3 K*c> 实例3：波导搭配两个反射型体全息光栅（非序列模式）
2;
,8 u J!5b~8`v 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：
=4SXntU!e http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/how-to-model-the-human-eye-in-zemax s>L.V2!$0 http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/zemax-models-of-the-human-eye &V <f;PF(I S1y6G/e9 
,&M#[>\(3 rQ]JM vGh>1U: 非序列模式：光斑点查看
MO7R3PP 
~XuV:K3 WR"1d\m: 非序列模式：几何MTF（新的OpticStudio版本支持）
xYYa%PhIC 
gSw <C+ ]|,}hsN 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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Z/?{{}H+ 点列图
{xov8 M 
+M_ _\7 衍射PSF
S-gO 
BYM6cp+S L_vl%ii- 几何MTF
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k a_Fo 
pl1CPxSdO Bh cp=# 衍射MTF
^4 "AWps 
8Ala31 J-dB 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）。
v7./u4S|V xt,Qn460; 详情请咨询：
sales@ueotek.com 027-87878386
