ZEMAXR近眼显示应用（AR/VR/MR）—全息波导头盔显示解决方案
[i_evsUj? G[{Av5g mx 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。
6lUC$B Y p!\ GJ a", 因此选择合适的
光学设计软件，进行仿真，
优化及公差分析，将为您的工作助力，事半功倍。本文通过定制化的模块，利用ZEMAXR对此类
光学系统进行了细致的研究。ZEMAXR作为光学行业的标杆性软件，得到了业内广泛的认可，不仅在传统光学，几何光学领域应用广泛，通过此文我们可以看到，对前沿类光学研究诸如衍射光学等也是一款利器。我们利用ZEMAXR结合定制化的模块，为您提供系统级的解决方案，涵盖显示系统，成像
镜头，波导，衍射光栅，人眼模型，支持衍射效率计算，优化，公差分析及杂散光分析。
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wP 一：波导模型，核心要点
;/)$Cm &e 1. 此波导可分别定义覆盖层，衬底层及导波层折射率
Y3SV6""y/ 2. 此波导可以定义入射窗，出射窗的位置及大小
$v5 >6+-n 3. 此波导支持扩展光瞳（分束镜片，Lumus公司产品LOER方案）
S#T u/2<} 4. 此波导可以方便的定义分束镜片的数量
|<uBJ-5 5. 此波导可以随便定义分束镜片倾斜角度
9ZuKED 6. 此波导可以方便的定义分束镜片的反射率/透射率，来保证光瞳扩展区域多出射光束的能量均匀性
3r[ s_ Y* 7. 此波导可以“一键”检验入射光束是否满足全反射条件，并过滤掉不满足全反射条件的光束
z|z EsDh; 8. 此波导可以搭配全息光栅、体光栅（光栅支持衍射效率计算，支持优化及公差分析）
;Nd'GA+1;( 0:c3a q&u 实例1：Lumus的LOER波导分束镜方案
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/t_% vb （Lumus的LOER波导分束镜方案）
QvJ 29 &}\{qFD; +x<OyjY5?] ~(:0&w%e 左图：4个分束镜片具有相同的反射/透射比，但会导致出射的4束光能量上分布不均匀
s|X_:3\x 右图：合理的控制优化4个分束镜片反射/透射比，来使得输出的4束光能量分布均匀（扩展光瞳上的能量分布均匀）
PzustC| r~ 2q`l'> ";DozPU 实例2：波导与衍射光栅搭配耦合
p[)yn%uh TV`sqKW }ktK*4<k （两块透射位相型光栅） （两块反射型全息布拉格体光栅）
KEf1GU6s N0N% ~3 二：位相型全息光栅，支持衍射效率及公差分析，支持如下全息光栅
qx*N-,M%k( a. 理想闪耀型
,bP8"|e b. 正弦位相型
4
[]!Km c. 方波位相型
?yu@e o d. 表面全息型
pimI)1 !$' e. 二元位相型
{aUv>T"c )}Cf6 m} a.衍射效率随
波长的变化曲线(正弦型)
s4 Vju/ ]Rxrt~ ZB ?[%.4i;-h r> .l^U9hJ b.衍射效率随入射角的变化曲线（正弦型）
G&4D0f _xnJfW_ 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）
5'%O]~ Yu9VtC1 0wAB;|~*62 u`Kc\B Sn a.透射型体光栅衍射效率随波长的变化关系
S"`{ JCW$ ~RZN +N I*/: rb b.反射型体光栅衍射效率随入射角的变化关系
%ofq j HObWUX 3Q 2NiYg3 c. 反射型体光栅衍射效率随光敏层厚度的变化关系
Z Z c^~ B~,?Gbl+g $-<yX<. 实例3：波导搭配两个反射型体全息光栅（非序列模式）
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}P[ K <WowU 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：
"Nz"|-3Irv http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/how-to-model-the-human-eye-in-zemax ZVit] 3hd http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/zemax-models-of-the-human-eye 1&Ma`M(' K7/&~;ZwT q6x}\$mL NGEE'4!i7T >
kwhZ/ x 非序列模式：光斑点查看
)QmmI[,tq |:u5R% z`D|O|#q 非序列模式：几何MTF（新的OpticStudio版本支持）
OT"j V }g[Hi` D%=&euB 实例4：序列模式下查看衍射PSF,MTF等，简单的系统搭建如下
)]Sf|@K] T~4HeEG>uH K)h<#F 点列图
n Fro#qx {7v|\6@e3 衍射PSF
rxZk!- t)L FRQkD%k D>`{f4Y 几何MTF
P E[5oH 1k"i"kRM [~;wC W,1 衍射MTF
W!TT fj ) 5Cqyp~P Cn.dv - 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）。
'8 I=Tn H D,6 详情请咨询：
sales@ueotek.com 027-87878386
