ZEMAXR近眼显示应用（AR/VR/MR）—全息波导头盔显示解决方案
a`G x=8 aKU*j9A?;Z 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。
F4=}}k U U$oduY# 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。
( mxT2"fC I%|>2}-_U 一：波导模型，核心要点
mw_Ew]& 1. 此波导可分别定义覆盖层，衬底层及导波层折射率
Y|8v O 2. 此波导可以定义入射窗，出射窗的位置及大小
gTRF^knrY 3. 此波导支持扩展光瞳（分束镜片，Lumus公司产品LOER方案）
Z*G(5SqUh" 4. 此波导可以方便的定义分束镜片的数量
im QUR C 5. 此波导可以随便定义分束镜片倾斜角度
(E,T#uc{ 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
R+g z<H.Q 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
B?V hIP e 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）
sNun+xsf^ XdH \OJ 实例1：Lumus的LOER波导分束镜方案
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m*e{\)rd# （Lumus的LOER波导分束镜方案）
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X {0y iy""(c 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
w[P 4&?2: 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）
5SCK P<rb $ d?.2Kg 4k ./(f2+ 实例2：波导与衍射光栅搭配耦合
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S/;bU : （两块透射位相型光栅） （两块反射型全息布拉格体光栅）
-OSa>-bzNx o 1nURJ! 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
O-)-YVU a. 理想闪耀型
X.`~>`8 b. 正弦位相型
UGK*G y c. 方波位相型
{Ay"bjZh d. 表面全息型
"RIZV e. 二元位相型
Fl(T\-Eu 
tHLrhH< w a.衍射效率随
波长的变化曲线(正弦型)
YBh'EL}P e<r,&U$ d z Zb 
g+X}c/" . b.衍射效率随入射角的变化曲线（正弦型）
r(gXoq_w .F+@B\A < 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）
vv26I iiK]l s&'QN =A 
jt+iv*2N> a.透射型体光栅衍射效率随波长的变化关系
hB{jUP) "; :6$>_m=i 
V)}rEX b.反射型体光栅衍射效率随入射角的变化关系
L5MzLE&~ ,@5I:X!rR 
A_KW(;50 c. 反射型体光栅衍射效率随光敏层厚度的变化关系
I}R0q bV/jfV"%E QY= = GfHt 实例3：波导搭配两个反射型体全息光栅（非序列模式）
#c2ymQm sH\5/'? 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：
Dc)dE2 http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/how-to-model-the-human-eye-in-zemax (Cq n6 dWK http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/zemax-models-of-the-human-eye w6j/ Dq! $M Jm *6h 
R ##~*># > rvQw63\ {T].]7Z 非序列模式：光斑点查看
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~K@'+ 5Pc F :a ILx 非序列模式：几何MTF（新的OpticStudio版本支持）
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.ji_nZ4.+ 1) Zf3Y8 实例4：序列模式下查看衍射PSF,MTF等，简单的系统搭建如下
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hJPlq0C 点列图
NFv> B> 
7B?c{ 衍射PSF
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$q 2D+_ iTaWu p 几何MTF
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jm eRrnC} RD.V'`n" 衍射MTF
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?Q&yEGm( #Skv(IL 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）。
!^ _ "~ i7ly[6{^pr 详情请咨询：
sales@ueotek.com 027-87878386
