ZEMAXR近眼显示应用（AR/VR/MR）—全息波导头盔显示解决方案
ij/5m-{6) s.oh6wz 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。
6*92I +GqV9x 8 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。
v%6mH6V '7Aj0U( 一：波导模型，核心要点
IFg(Ze~ 1. 此波导可分别定义覆盖层，衬底层及导波层折射率
e//q`?ys 2. 此波导可以定义入射窗，出射窗的位置及大小
MH8 Selnv 3. 此波导支持扩展光瞳（分束镜片，Lumus公司产品LOER方案）
_x ;f TW0 4. 此波导可以方便的定义分束镜片的数量
b=-LQkcZhK 5. 此波导可以随便定义分束镜片倾斜角度
t/HUG#W{ 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
BDCFToSf| 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
}*ZO D1j 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）
V% c1+ h < a' pJg< 实例1：Lumus的LOER波导分束镜方案
\X?GzQkr J6 VG j=/ （Lumus的LOER波导分束镜方案）
MJ+]\( WKwU:im &InMI#0mV yj +HU5L4 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
z]J pvw`p 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）
EN!Q]O | (V xWa#P %wD<\ XRM 实例2：波导与衍射光栅搭配耦合
Xw2tCRzD TT0~41&l ~Ue t) y< （两块透射位相型光栅） （两块反射型全息布拉格体光栅）
b&$sY!iU <RMr p@[ 二：位相型全息光栅，支持衍射效率及公差分析，支持如下全息光栅
- #ta/*TT: a. 理想闪耀型
a &89K b. 正弦位相型
BVt)~HZ c. 方波位相型
l$s8O0-'T d. 表面全息型
%?7j
Q e. 二元位相型
< x==T4n/ =h{j F7 a.衍射效率随
波长的变化曲线(正弦型)
b2Jgg&?G bz=B&Y R JN
Ur?+g \D]H>i$ b.衍射效率随入射角的变化曲线（正弦型）
'#fwNbD ~/B[;# 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）
)|` # BC pM^r8kIH 3]iBX`Ni y_=}, a a.透射型体光栅衍射效率随波长的变化关系
_Zq2 <: ^q uv`d Ak \w)!?s b.反射型体光栅衍射效率随入射角的变化关系
A+N%A] 2 } Z~& X L= a_ pNFe c. 反射型体光栅衍射效率随光敏层厚度的变化关系
!M[a/7x,p 5V^+;eO PJCRvs |X 实例3：波导搭配两个反射型体全息光栅（非序列模式）
f [b x|6 7:h8b/9 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：
;D kX"X + http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/how-to-model-the-human-eye-in-zemax ftqi >^i http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/zemax-models-of-the-human-eye LJ+fZ
N j0L A 2JV,A Zf 5 GP,J,J SRixT+E 非序列模式：光斑点查看
{bSi3 oI 6uU2+I dz6i ~& 非序列模式：几何MTF（新的OpticStudio版本支持）
!H5r+%Oo| *W#_W]T u YXR%{GUP[ 实例4：序列模式下查看衍射PSF,MTF等，简单的系统搭建如下
L b'HM-d },2mIit( C>?`1d@ 点列图
6 n
2LG UY_'F5X 衍射PSF
k lRS:\dW Gj.u /l {!B^nCSL 几何MTF
?W % 9H\; vq df-i (>OCLmV$ 衍射MTF
Y+k)d^6r k-v@sb24_ H'L ~8> 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）。
O~r.sJ} J&xH "U 详情请咨询：
sales@ueotek.com 027-87878386
