ZEMAXR近眼显示应用（AR/VR/MR）—全息波导头盔显示解决方案
4Ra 5H#f;L\k 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。
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l 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。
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Os91+.% 2# LTd{ 一：波导模型，核心要点
dPZrX{ c 1. 此波导可分别定义覆盖层，衬底层及导波层折射率
r:0F("},
2. 此波导可以定义入射窗，出射窗的位置及大小
/ap3>xkt 3. 此波导支持扩展光瞳（分束镜片，Lumus公司产品LOER方案）
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* 4. 此波导可以方便的定义分束镜片的数量
5<ZE.' O 5. 此波导可以随便定义分束镜片倾斜角度
lWr=7 9 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
; :2]++G 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
1"tyxAo\ 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）
E{x<P0 ; hB /4.K ]8 实例1：Lumus的LOER波导分束镜方案
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|8^53*f ? （Lumus的LOER波导分束镜方案）
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{q 7WI 7u7`z% 
Ug(;\*yg =hD@hQ i 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
Z./$}tVUG 右图：合理的控制优化4个分束镜片反射/透射比，来使得输出的4束光能量分布均匀（扩展光瞳上的能量分布均匀）
QS(aA*D *|W S, ]e`&py E 实例2：波导与衍射光栅搭配耦合
Kz>bfq7 S&(MR%". 
&%eWCe+ + （两块透射位相型光栅） （两块反射型全息布拉格体光栅）
e=uElp'% b >g&Pf#N! 二：位相型全息光栅，支持衍射效率及公差分析，支持如下全息光栅
|Z6M?n a. 理想闪耀型
IBfLb(I b. 正弦位相型
ws }cMX]* c. 方波位相型
k*XI/k5Vc d. 表面全息型
\tR](, / e. 二元位相型
u NmbR8Mx 
_[%2QwAUj* a.衍射效率随
波长的变化曲线(正弦型)
U-^qVlw S +wy^x@@ arVu`pD*n 
@nWhU H% b.衍射效率随入射角的变化曲线（正弦型）
Y7*8 A, *LuR
< V 三：体全息（布拉格）光栅，支持透射型及反射型，支持衍射效率计算及公差分析，支持多种物光，参考光输入模式（用于构建干涉条纹，形成光栅周期分布）
*Wbs{>&No
2fqg,_ r_R( kns 
T'i^yd }*v a.透射型体光栅衍射效率随波长的变化关系
8Dy 5g uX/K/4 
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]M b.反射型体光栅衍射效率随入射角的变化关系
_PPZ!r( f%,Vplb 
5:R$xgc c. 反射型体光栅衍射效率随光敏层厚度的变化关系
ov3FKMG? }xx " "mk@p=d 实例3：波导搭配两个反射型体全息光栅（非序列模式）
?Z^?A^; }$ s+m3&(X 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：
\p4>onGI http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/how-to-model-the-human-eye-in-zemax YL?2gBT http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/zemax-models-of-the-human-eye UY5wef2sF 5S9i>B 
jm ORKX+) mV>l`&K= P^3`znq{ 非序列模式：光斑点查看
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s78MXS?py 6
4,('+ 非序列模式：几何MTF（新的OpticStudio版本支持）
F>F2Yql&W 
"1P[D'HV4| B}( r>8?dm 实例4：序列模式下查看衍射PSF,MTF等，简单的系统搭建如下
Vb @lK~ olv0w ;s 
| V: 9 ][\ 点列图
v:F_ ! Q 
W5*Kq^6Pd 衍射PSF
1a gNwFd~ 
Xi~7pH :{LNr!I?I 几何MTF
(- D^_*f 
)FdS; ] " "@kBY1C 衍射MTF
_j\GA6 
|NdWx1 ~dB x< 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）。
^7 Rc\ WR"?j 9y_q 详情请咨询：
sales@ueotek.com 027-87878386
