ZEMAXR近眼显示应用（AR/VR/MR）—全息波导头盔显示解决方案
Q ;$NDYV1 Oq*=oz^~1 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。
aX|LEZ;D> (z IIC"~5 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。
')1p ]% I|C++0 一：波导模型，核心要点
Ys@G0}\3G 1. 此波导可分别定义覆盖层，衬底层及导波层折射率
x 4;ndck%U 2. 此波导可以定义入射窗，出射窗的位置及大小
UGK,+FN 3. 此波导支持扩展光瞳（分束镜片，Lumus公司产品LOER方案）
E{}Vi>@V? 4. 此波导可以方便的定义分束镜片的数量
{Zr f >ST 5. 此波导可以随便定义分束镜片倾斜角度
. ? *TU~S 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
#lO~n. +P 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
lW3wmSWn% 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）
6:q h% ZR 0'~Iv\s 实例1：Lumus的LOER波导分束镜方案
Yo[Pu< zR 
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n- （Lumus的LOER波导分束镜方案）
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D 4\
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FP9FE `x XcM.<Dn3 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
|J ^$3RX 右图：合理的控制优化4个分束镜片反射/透射比，来使得输出的4束光能量分布均匀（扩展光瞳上的能量分布均匀）
^6FU] )A: |8 m "wj-Qgz 实例2：波导与衍射光栅搭配耦合
b]@@x;v$@ f%Vdao [ 
1eMz"@ Q9 （两块透射位相型光栅） （两块反射型全息布拉格体光栅）
~<q^4w.=7C B dKD%CJ[ 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
.fD%* - a. 理想闪耀型
?`U=Ps b. 正弦位相型
W^N|+$g>H c. 方波位相型
.F m@ OQr d. 表面全息型
=w 2_1F" e. 二元位相型
&20}64eW% 
4 $_:a?9 a.衍射效率随
波长的变化曲线(正弦型)
J~k'b2(p3 I"bz6t\~| }<qT[m 
y]b &3& b.衍射效率随入射角的变化曲线（正弦型）
OGAC[s~V #0'%51Jcl 三：体全息（布拉格）光栅，支持透射型及反射型，支持衍射效率计算及公差分析，支持多种物光，参考光输入模式（用于构建干涉条纹，形成光栅周期分布）
V3q[ #.o l{4rKqtX p@iU9K\, 
a/dq+ a.透射型体光栅衍射效率随波长的变化关系
6"<q{K jCp`woV 
x f<wM]& b.反射型体光栅衍射效率随入射角的变化关系
0=Mu|G|Z IHcR/\mz 
=U,mzY ( c. 反射型体光栅衍射效率随光敏层厚度的变化关系
v] X*(e }b=Cv?Zg$m 67T=ku 实例3：波导搭配两个反射型体全息光栅（非序列模式）
NGVl/Qd 2i)vT)~ 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：
,f^ ICM http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/how-to-model-the-human-eye-in-zemax y{Vh?Z<E http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/zemax-models-of-the-human-eye 5dkXDta[G f_'8l2jK1i 
LZ<^b6Dxk F P >. @ Y -~v1@ 非序列模式：光斑点查看
W$Sc@!M3{ 
J/B `c( +a0` ,Jc 非序列模式：几何MTF（新的OpticStudio版本支持）
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" s 
7mtX/w 9 ! q5qA* 实例4：序列模式下查看衍射PSF,MTF等，简单的系统搭建如下
p,7,
tx } va>j fy 
Nx=rw h 点列图
]8CgHT[^7 
ppzQh1 衍射PSF
6os{q`/Q]) 
lb\VQZp!y D`3`5.b 几何MTF
+0g L!r 
y-N]{! p> g[: ~ 衍射MTF
-_ <z_IL\% 
y3OF+; E ^MO})C 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）。
$rm/{i_7 P7\?WN$p 详情请咨询：
sales@ueotek.com 027-87878386
