ZEMAXR近眼显示应用（AR/VR/MR）—全息波导头盔显示解决方案
qU:Mvb^5& }\_[+@*EJ 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。
){XG%nC `K \(I#z 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。
[<7Vv_\Q oj~0zJI 一：波导模型，核心要点
zmh3
Qa( 1. 此波导可分别定义覆盖层，衬底层及导波层折射率
4) ~ GHb 2. 此波导可以定义入射窗，出射窗的位置及大小
e025m}%SU 3. 此波导支持扩展光瞳（分束镜片，Lumus公司产品LOER方案）
i3 n0W1~ 4. 此波导可以方便的定义分束镜片的数量
;COZ Hj9b 5. 此波导可以随便定义分束镜片倾斜角度
QyX ? 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
XxEKv=_bc 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
~F9WR5}] 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）
mu =H&JC '74-rL:i 实例1：Lumus的LOER波导分束镜方案
(@1*-4l l/w <R （Lumus的LOER波导分束镜方案）
Mlr}v^"G xYCX}bksh Xm}~u?$3 >E`p@
e+ 左图：4个分束镜片具有相同的反射/透射比，但会导致出射的4束光能量上分布不均匀
SmYY){AQ/ 右图：合理的控制优化4个分束镜片反射/透射比，来使得输出的4束光能量分布均匀（扩展光瞳上的能量分布均匀）
h_:|H8t;w , *A', tJ,x>s?Y 实例2：波导与衍射光栅搭配耦合
QR;E>eEq )pA N_e" 2 v6QUf （两块透射位相型光栅） （两块反射型全息布拉格体光栅）
gr")J w7 ,pz^ 8NJAI 二：位相型全息光栅，支持衍射效率及公差分析，支持如下全息光栅
@fWmz,Ngl a. 理想闪耀型
6{r^3Hz b. 正弦位相型
yE e4{j$ c. 方波位相型
O8N \ d. 表面全息型
YdK]%% e. 二元位相型
w3=Bj 9\]%N;;Lo a.衍射效率随
波长的变化曲线(正弦型)
OyG$ ]C .iB ?: )TBG-<wt tGs=08 ` b.衍射效率随入射角的变化曲线（正弦型）
.Qp 5wCkM D $RQ D{* 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）
G,8LF/sR "gD)Uis !v2D 18( uYPdmrPB?l a.透射型体光栅衍射效率随波长的变化关系
dw60m,m 5]&vs!wH $#dPM*E b.反射型体光栅衍射效率随入射角的变化关系
]& 3UF? J ['paHSF r2T-= XWB c. 反射型体光栅衍射效率随光敏层厚度的变化关系
>y&4gm i`^`^Ka hY.zwotH 实例3：波导搭配两个反射型体全息光栅（非序列模式）
#`C ;@#xr %:/_O*~)Yg 显示屏经过投影成像镜头，通过体光栅将光束耦合到波导，然后通过另外一块体光栅将光束耦合导出至人眼，此处人眼用一块理想
透镜模拟。更精确的人眼模型，请参考：
T6|zT }cb http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/how-to-model-the-human-eye-in-zemax !TRJsL 8 http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/zemax-models-of-the-human-eye N. |Zh+! #L{QnV.3 PF -7AIxs" kne{Tp d FF [2 非序列模式：光斑点查看
h'x|yy]@3 P+sxlf:0 +'H_sMmi{ 非序列模式：几何MTF（新的OpticStudio版本支持）
5A:mu+Iz6H Kc*h@#`~oL Z,Z34:- 实例4：序列模式下查看衍射PSF,MTF等，简单的系统搭建如下
%v\0Dm+A M`ETH8Su= b]s*z<|% 点列图
) =<,$ |g < @}~Fp@ 衍射PSF
M* (]hu0! :0.Z/s - bIP{ Dx KS 几何MTF
#]i*u1 q&Sd+y& 0(;d<u)fS 衍射MTF
B ~cQl xT I&X9P ]&1Kz
2/ 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）。
@X_x?N jR S0(8 详情请咨询：
sales@ueotek.com 027-87878386
