ZEMAXR近眼显示应用（AR/VR/MR）—全息波导头盔显示解决方案
I|,^a |\ ' D+h_*H 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。
wX" 6 S: %p)6m 2Sb 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。
8*I43Jtlf, 9~bje^M 一：波导模型，核心要点
F`3c uL[N 1. 此波导可分别定义覆盖层，衬底层及导波层折射率
kN >%y&cK 2. 此波导可以定义入射窗，出射窗的位置及大小
yv^j~ 3. 此波导支持扩展光瞳（分束镜片，Lumus公司产品LOER方案）
:f?\ mVS+ 4. 此波导可以方便的定义分束镜片的数量
Id(o6 j^J_ 5. 此波导可以随便定义分束镜片倾斜角度
{BKu'A 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
R$4&>VBu 7. 此波导可以“一键”检验入射光束是否满足全反射条件，并过滤掉不满足全反射条件的光束
7OYNH0EH 8. 此波导可以搭配全息光栅、体光栅（光栅支持衍射效率计算，支持优化及公差分析）
k5]s~* ,0 \1hbCv$Hf 实例1：Lumus的LOER波导分束镜方案
V|ax(tHv o-Pa3 L= （Lumus的LOER波导分束镜方案）
h S}?"ST| UP}Y s* ")"VQ |$y ?2_Oa%M 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\ TawRK8 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）
z;@;jQ7 E!&A[TlX\ 7R[4XQ% 实例2：波导与衍射光栅搭配耦合
-z./6dQ '+N!3r{G #"fBF/ Q （两块透射位相型光栅） （两块反射型全息布拉格体光栅）
r5> FU>7' lcHw Kd 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
la>:%SD a. 理想闪耀型
F]\(p=U. b. 正弦位相型
j|TcmZGO c. 方波位相型
b 26#0;i d. 表面全息型
w d2GKq! e. 二元位相型
S(eCG2gR %>Z^BM<e a.衍射效率随
波长的变化曲线(正弦型)
sx IvL7j l F0W4B M?T b9c?` 0m7ANq E[Z b.衍射效率随入射角的变化曲线（正弦型）
&[ $ qA ~+}w>jIm{| 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）
k'E3{8<! q,3_)ZOq u+UtvzUC S.1\e"MfI a.透射型体光栅衍射效率随波长的变化关系
?pn<lW8d (+ q#kKR 5wYYYo= b.反射型体光栅衍射效率随入射角的变化关系
h3D~?Iom : kz*.1 +>h}Uz c. 反射型体光栅衍射效率随光敏层厚度的变化关系
$#4Qv5} }kzGuNj yoiKt;
S 实例3：波导搭配两个反射型体全息光栅（非序列模式）
'QW/TJ=7r k=1([x 显示屏经过投影成像镜头，通过体光栅将光束耦合到波导，然后通过另外一块体光栅将光束耦合导出至人眼，此处人眼用一块理想
透镜模拟。更精确的人眼模型，请参考：
(T:OZmEO. http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/how-to-model-the-human-eye-in-zemax `!WtKqr%B http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/zemax-models-of-the-human-eye P,U$
X+ qpzzk9ba[ cO/%;HEV g sFyZ 1.*VliY 非序列模式：光斑点查看
G<n(\85X n+ 1!/H=d VWDXEa9 非序列模式：几何MTF（新的OpticStudio版本支持）
X^;[X~g ^'>kZ^w0 6Y?%G>$6 实例4：序列模式下查看衍射PSF,MTF等，简单的系统搭建如下
Cq\1t :j_OO5b! -5;Kyio 点列图
9 D@
$Y54 bW03m_<M<1 衍射PSF
.,Q j3 o zg%- !_EL{ /ko 几何MTF
Tj5G
/H> y.,S}7l: '](4g/ % 衍射MTF
!R p N6K%Wkz 74f3a|v x/ 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）。
lS1-e0,h1 6G2s^P1Dl@ 详情请咨询：
sales@ueotek.com 027-87878386
