ZEMAXR近眼显示应用（AR/VR/MR）—全息波导头盔显示解决方案
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`\if @dj 2# 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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a k 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。
__,1;= >-{)wk;1& 一：波导模型，核心要点
ki ^c )Tqn 1. 此波导可分别定义覆盖层，衬底层及导波层折射率
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!J!{ 2. 此波导可以定义入射窗，出射窗的位置及大小
RjS&^u aP 3. 此波导支持扩展光瞳（分束镜片，Lumus公司产品LOER方案）
$G5;y> 4. 此波导可以方便的定义分束镜片的数量
&S"o jbb 5. 此波导可以随便定义分束镜片倾斜角度
er?'o1M 6. 此波导可以方便的定义分束镜片的反射率/透射率，来保证光瞳扩展区域多出射光束的能量均匀性
k~st;FO 7. 此波导可以“一键”检验入射光束是否满足全反射条件，并过滤掉不满足全反射条件的光束
V_g9oR_ 8. 此波导可以搭配全息光栅、体光栅（光栅支持衍射效率计算，支持优化及公差分析）
`2@t) : eSgCS*}0$z 实例1：Lumus的LOER波导分束镜方案
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RqIic\aD （Lumus的LOER波导分束镜方案）
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&1DU]|RoT& K~_[[)14b 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
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zyU_ 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）
0 pH qNlb Dm 1;mR S+ +Zx+DW cq 实例2：波导与衍射光栅搭配耦合
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y#3mc#)k （两块透射位相型光栅） （两块反射型全息布拉格体光栅）
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W} Za&] 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
P{eL;^I a. 理想闪耀型
,?+rM ; b. 正弦位相型
XQu ~/{A= c. 方波位相型
f.`noZN d. 表面全息型
qF{u+M s e. 二元位相型
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AzPi a.衍射效率随
波长的变化曲线(正弦型)
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*sqq] uD b.衍射效率随入射角的变化曲线（正弦型）
Nt^R~#8hF> bGvALz' 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）
0)V< )"i b:Lp`8Du [e
)j,Q1 
5uK:f\y)l a.透射型体光栅衍射效率随波长的变化关系
)g:\N8A ZK t)LD-%F 
Yw=Ve 0 b.反射型体光栅衍射效率随入射角的变化关系
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*]fBd<(8 c. 反射型体光栅衍射效率随光敏层厚度的变化关系
Bl-nS{9" adh=Kp e!w VpJ/M(UD- 实例3：波导搭配两个反射型体全息光栅（非序列模式）
3u7N/OQ( _](vt,|L 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：
yVm~5Y&Z http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/how-to-model-the-human-eye-in-zemax rS>JzbWa http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/zemax-models-of-the-human-eye q28i9$Yqj\ 0A@ 'w*= 
8/f ,B:by SUXRWFl 7z"xjA 非序列模式：光斑点查看
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kp; G w4 <FC$ 非序列模式：几何MTF（新的OpticStudio版本支持）
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'J 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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\~1M\gZP 点列图
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/E/J< 衍射PSF
IMjnj|Fj 
h8oG5 |Y !CROc} 几何MTF
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OWFLw M"2Tuwz 衍射MTF
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Qwb=N }s=D,_}m 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）。
v2:A 4Pd:+ Tm5]M$) 详情请咨询：
sales@ueotek.com 027-87878386
