ZEMAXR近眼显示应用（AR/VR/MR）—全息波导头盔显示解决方案
H$h#n~W~ bC<W7q f]} 近来，波导与衍射光栅在近眼显示方面得到了极大的应用，利用全息波导完成图像传输和显示，极大的压缩了
光学结构的复杂性，使得器件向质轻，小型化方向发展，使得穿戴设备更方便、轻巧，是未来智能光学发展的一大应用趋势。此类光学研究的核心技术聚焦在波导及全息光栅的研究上，如果要产品化，也必须要考虑加工及公差的影响。
pZnp!!G +X=*>^G(- 因此选择合适的
光学设计软件，进行仿真，
优化及公差分析，将为您的工作助力，事半功倍。本文通过定制化的模块，利用ZEMAXR对此类
光学系统进行了细致的研究。ZEMAXR作为光学行业的标杆性软件，得到了业内广泛的认可，不仅在传统光学，几何光学领域应用广泛，通过此文我们可以看到，对前沿类光学研究诸如衍射光学等也是一款利器。我们利用ZEMAXR结合定制化的模块，为您提供系统级的解决方案，涵盖显示系统，成像
镜头，波导，衍射光栅，人眼模型，支持衍射效率计算，优化，公差分析及杂散光分析。
5?7AzJl> =u< :'\_ 一：波导模型，核心要点
~#pATPW@( 1. 此波导可分别定义覆盖层，衬底层及导波层折射率
SGAzeymw 2. 此波导可以定义入射窗，出射窗的位置及大小
*LEy# N 3. 此波导支持扩展光瞳（分束镜片，Lumus公司产品LOER方案）
*&NP ?-E 4. 此波导可以方便的定义分束镜片的数量
RuPnWx! 5. 此波导可以随便定义分束镜片倾斜角度
.e~"+Pe6b 6. 此波导可以方便的定义分束镜片的反射率/透射率，来保证光瞳扩展区域多出射光束的能量均匀性
L'= \ |r 7. 此波导可以“一键”检验入射光束是否满足全反射条件，并过滤掉不满足全反射条件的光束
dvB=Zk] m 8. 此波导可以搭配全息光栅、体光栅（光栅支持衍射效率计算，支持优化及公差分析）
# C C5 + =>$)F 4LW 实例1：Lumus的LOER波导分束镜方案
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KNVu[P)rv （Lumus的LOER波导分束镜方案）
nuce(R !"L.g u-' 
T }#iXgyx } s~c(sL?; 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
Q\$3l'W 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）
}Pcm'o_wT r W{!8FhI .IeO+RDQ 实例2：波导与衍射光栅搭配耦合
:7v'[b QUrPV[JQ 
1MN! （两块透射位相型光栅） （两块反射型全息布拉格体光栅）
3^sbbm.8 ){; XI2 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
$YSX E
: a. 理想闪耀型
#{cy( &cz b. 正弦位相型
r_T)| ||v c. 方波位相型
@-$8)?`q d. 表面全息型
HlGSt$woX e. 二元位相型
(> al-vZ6A 
UqP{Cy y{ a.衍射效率随
波长的变化曲线(正弦型)
=oBpS=<7 ;l$$!PJ |mEWN/ @C 
M>A xVL b.衍射效率随入射角的变化曲线（正弦型）
'cD?0ou`o "aJH Ci~l 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）
/DQYlNa S_ATsG*( ] ,|,/~ 
#D`@G8~( a.透射型体光栅衍射效率随波长的变化关系
d][
Wm $dL..QH^K 
"=h1gql' b.反射型体光栅衍射效率随入射角的变化关系
.biq)L e ' )m!48 
hG1:E:} c. 反射型体光栅衍射效率随光敏层厚度的变化关系
K`4lL5oH TKDG+`TyZ *6Wiq5M>. 实例3：波导搭配两个反射型体全息光栅（非序列模式）
1dH|/9 l1 +l@r\ 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：
RTOA'| [0M http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/how-to-model-the-human-eye-in-zemax VBhUh~:Om http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/zemax-models-of-the-human-eye $RD~,<oEm -&Rv=q> 
-,J <X \ t>j_C{X1( _#8hgwf> 非序列模式：光斑点查看
2b"*~O; 
LF dvz0 AxEyXT( h5 非序列模式：几何MTF（新的OpticStudio版本支持）
5zl+ M` 
&jqaW 2 =*\s`ox` 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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":]X r!e 点列图
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S=@+qcI 衍射PSF
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=ZgueUz, =KE7NXu]- 几何MTF
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{[y6qQm &[E\2 E 衍射MTF
}lZEdF9GhG 
CoN[Yf3\ C= ?S 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）。
Sn=6[RQ>P MB]E[&Q! 详情请咨询：
sales@ueotek.com 027-87878386
