ZEMAXR近眼显示应用（AR/VR/MR）—全息波导头盔显示解决方案
A/}W&bnluD +>\id~c ( 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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x @KZ ] 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。
Ul+Mo&y- % $5H!!~o 一：波导模型，核心要点
E 3aDDFDH 1. 此波导可分别定义覆盖层，衬底层及导波层折射率
N?P%-/7 2. 此波导可以定义入射窗，出射窗的位置及大小
<RNJ >>0 3. 此波导支持扩展光瞳（分束镜片，Lumus公司产品LOER方案）
jE\Sm2G9 4. 此波导可以方便的定义分束镜片的数量
ep/Y^&$M 5. 此波导可以随便定义分束镜片倾斜角度
rXfy!rD_P_ 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
S* *oA 6 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
N!2Rl 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）
[7FItlF%I Np+&t} 实例1：Lumus的LOER波导分束镜方案
o*rQP!8,oy L+}n@B （Lumus的LOER波导分束镜方案）
Av' G B H1n1-!%d VVP:w%yW /FP5 `:PfL 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
c%m3}mrb 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）
\</b4iR)LT ?>"Yr,b ? 6/V3.UP- 实例2：波导与衍射光栅搭配耦合
e]=lKxFh&l !V 2/A1? mtz#}qD66 （两块透射位相型光栅） （两块反射型全息布拉格体光栅）
YH&bD16c3 Xce0~\_ A 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
qt% D' a. 理想闪耀型
N-
H^lqD b. 正弦位相型
29CINC c. 方波位相型
jO*l3:!~ \ d. 表面全息型
Ig]iT e. 二元位相型
';Zi@f" r%:+$aIt a.衍射效率随
波长的变化曲线(正弦型)
&F STpBu #jA[9gWI c:Wze*vI ; o*U ]v
b.衍射效率随入射角的变化曲线（正弦型）
B(xN Gs $`R6= \| 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）
AdRX`[ik N_:qRpp6i t yaA\F57 4vBL6!z:Z a.透射型体光栅衍射效率随波长的变化关系
\%^%wXfp ;22oY>w {pM?5"M MJ b.反射型体光栅衍射效率随入射角的变化关系
?T+q/lt4 7i&:DePM'q y6]vl=^L c. 反射型体光栅衍射效率随光敏层厚度的变化关系
a:QDBS2Llv \]$IDt(s x#Sqn# 实例3：波导搭配两个反射型体全息光栅（非序列模式）
$!&*xrrNM |$5[(6T| 显示屏经过投影成像镜头，通过体光栅将光束耦合到波导，然后通过另外一块体光栅将光束耦合导出至人眼，此处人眼用一块理想
透镜模拟。更精确的人眼模型，请参考：
i[ wb0yL http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/how-to-model-the-human-eye-in-zemax N a X http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/zemax-models-of-the-human-eye RV@*c4KvO+ Q0EiEX) ? -^~ f ZXm/A0 )S AU2i%Q! 非序列模式：光斑点查看
J9~ g|5 y!!2WHvE tHzZ@72B7 非序列模式：几何MTF（新的OpticStudio版本支持）
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O)/ +TXX$)3% !.d@L6 实例4：序列模式下查看衍射PSF,MTF等，简单的系统搭建如下
(<^ yqH? / X1 x B( M6@1m_ 点列图
y*X_T,K 8 6? w 0 衍射PSF
=:~R=/ZXk Z?\>JM >; ,G)r=$XU 几何MTF
,c NLkoN h<$MyN4]g =ZqT3 _ 衍射MTF
VNY%R,6
aA,!<^&} c"[cNZo 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）。
^pUHKXihD &Y }N|q- 详情请咨询：
sales@ueotek.com 027-87878386
