ZEMAXR近眼显示应用（AR/VR/MR）—全息波导头盔显示解决方案
U\ued=H oK6lCGM5 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。
F0Hbklr ~|rkt` 8p 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。
D;]% nQ\k{%Q 一：波导模型，核心要点
dK: " 1. 此波导可分别定义覆盖层，衬底层及导波层折射率
>Il`AR;D 2. 此波导可以定义入射窗，出射窗的位置及大小
y~7 lug 3. 此波导支持扩展光瞳（分束镜片，Lumus公司产品LOER方案）
kP$g l| 4. 此波导可以方便的定义分束镜片的数量
pC-OZ 0 5. 此波导可以随便定义分束镜片倾斜角度
zwtsw [. 6. 此波导可以方便的定义分束镜片的反射率/透射率，来保证光瞳扩展区域多出射光束的能量均匀性
vXbT E$ 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
sd53 _s V 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）
BvF _9 Q8?D}h 实例1：Lumus的LOER波导分束镜方案
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W1 Qc1T8 （Lumus的LOER波导分束镜方案）
F/sBr7I Gq/6{eRo\ 
T;@> O^ Wi^rnr'S s 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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A8/YoU} 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）
|@.<} / $0T"YC% &F_rg,q&_ 实例2：波导与衍射光栅搭配耦合
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K/`RZ! （两块透射位相型光栅） （两块反射型全息布拉格体光栅）
cg0 0t+ p ^P y, 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
5Q` n6 x| a. 理想闪耀型
?(yFwR,( b. 正弦位相型
|+- i'N 9 c. 方波位相型
D 'cY7P d. 表面全息型
;
,jLtl e. 二元位相型
y PYJ c 
mndl ~/ a.衍射效率随
波长的变化曲线(正弦型)
:)95 b fa. AijTT% Aq%^>YAp 
#J724` b.衍射效率随入射角的变化曲线（正弦型）
d~-p;i /;6@M=6u 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）
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zI_GdQNfN a.透射型体光栅衍射效率随波长的变化关系
6 L9[U^`@ Lo5@zNt%W 
< iI6@X> b.反射型体光栅衍射效率随入射角的变化关系
lk1Gs{(qhH 'h> 5 &=r 
_/~ ,a c. 反射型体光栅衍射效率随光敏层厚度的变化关系
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Co+( 实例3：波导搭配两个反射型体全息光栅（非序列模式）
DnsP7k.8T 8KwC wv 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：
"C.7;Rvkp> http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/how-to-model-the-human-eye-in-zemax UXPegK! http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/zemax-models-of-the-human-eye [ []SkLZHg !{ tiTA 
92]ZiL?k m+2`" 1IE[ c t4 [b| 非序列模式：光斑点查看
| W*@}D 
Fra>|;do <o!&Kk 9 非序列模式：几何MTF（新的OpticStudio版本支持）
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' &:1?i) {{ *]bGko 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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PpxG N&^xq_ 9& 
BCUt`;q ]B 点列图
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c|}K _~l_ 衍射PSF
= Y /fF 
[Z5[~gP3 "WbVCT'i 几何MTF
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Ft;u\ KT daB l%a= 衍射MTF
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/MqXwUbO f-3'D-{EKt 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）。
%8bzs?QI ihiuSF<NaQ 详情请咨询：
sales@ueotek.com 027-87878386
