ZEMAXR近眼显示应用（AR/VR/MR）—全息波导头盔显示解决方案
NH&/= Y+5 nn 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。
h8@8Q w I^erMQn[ z 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。
A;~lG3j4 ?blF6Kl$ 一：波导模型，核心要点
w G;#L7% 1. 此波导可分别定义覆盖层，衬底层及导波层折射率
9qc<m'MZ 2. 此波导可以定义入射窗，出射窗的位置及大小
K%AbM#o< 3. 此波导支持扩展光瞳（分束镜片，Lumus公司产品LOER方案）
7PQ03dtfg 4. 此波导可以方便的定义分束镜片的数量
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gY-fc0 5. 此波导可以随便定义分束镜片倾斜角度
gB/4ro8 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
/@Qg'Q# 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
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x[}x 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）
umPd+5i IvuKpX>* 实例1：Lumus的LOER波导分束镜方案
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9))E\U （Lumus的LOER波导分束镜方案）
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h^_Sd"l3 HKu ? J 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
]7 <}EG 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）
_<tWy+. GJ YXCi 0>@D{_}s 实例2：波导与衍射光栅搭配耦合
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v4M1uJ8 （两块透射位相型光栅） （两块反射型全息布拉格体光栅）
zN}1Qh <T ] BSQk 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
QTZf e<m0 a. 理想闪耀型
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R2432R}J b. 正弦位相型
/^_~NF# c. 方波位相型
5G5P#< Vv d. 表面全息型
qKoD*cl)Za e. 二元位相型
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$) 
f#4,2 X f a.衍射效率随
波长的变化曲线(正弦型)
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w3xO!;& U*Q1(C 
F3BWi[Xh b.衍射效率随入射角的变化曲线（正弦型）
Td!@i[6%H ^{z@=o<o 三：体全息（布拉格）光栅，支持透射型及反射型，支持衍射效率计算及公差分析，支持多种物光，参考光输入模式（用于构建干涉条纹，形成光栅周期分布）
VVY#g%(K ODS8bD0!i Rb!|2h) 
z1wJ-l a.透射型体光栅衍射效率随波长的变化关系
B[XVTok & T7|f !y 
<'s_3A C b.反射型体光栅衍射效率随入射角的变化关系
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6T3uv,2 c. 反射型体光栅衍射效率随光敏层厚度的变化关系
,'=Tf=wq ly,3,ok .M Ni)+ 实例3：波导搭配两个反射型体全息光栅（非序列模式）
QGv$ ~A[h }^T7S2_Qy 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：
&)(>e}es http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/how-to-model-the-human-eye-in-zemax cJb.@8^J http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/zemax-models-of-the-human-eye <P)U Ggd Vz=ByyC 
a4'KiA2r +|Tz< \.C .I~#o$6 非序列模式：光斑点查看
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VD=}GY33= >F@qFP N] 非序列模式：几何MTF（新的OpticStudio版本支持）
)SkJ gzvC 
~ ^)D#Lo +w' "N 实例4：序列模式下查看衍射PSF,MTF等，简单的系统搭建如下
*,C[yg1P FG-v71!h# 
/g|H?F0 点列图
#Az#dt]H 
>[,ywRJ#_} 衍射PSF
%[1\d) 
{VB n@^'s N)F&c!anh 几何MTF
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|I; tBqN{u 衍射MTF
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<K^{36h B 8XW+U 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）。
cr}T ? $\K Uavr>- 详情请咨询：
sales@ueotek.com 027-87878386
