ZEMAXR近眼显示应用（AR/VR/MR）—全息波导头盔显示解决方案
c,.0d 48:liR 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。
'Z59<Y a&x E`(5UF*> 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。
5d%_Wb' :wSJ-\'$ 一：波导模型，核心要点
,RR ;VKj 1. 此波导可分别定义覆盖层，衬底层及导波层折射率
f!mE1,eBEe 2. 此波导可以定义入射窗，出射窗的位置及大小
0c`sb+? 3. 此波导支持扩展光瞳（分束镜片，Lumus公司产品LOER方案）
$]nVr(OZ_ 4. 此波导可以方便的定义分束镜片的数量
>,kL p|gA 5. 此波导可以随便定义分束镜片倾斜角度
3>H2xh 3Y 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
%7iUlO}}V 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
0
-!?W 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）
3,%nkW =!(S<]; 实例1：Lumus的LOER波导分束镜方案
4P`PmQ=GQh 
eSJAPU(D （Lumus的LOER波导分束镜方案）
#dHr&1( =.VepX|?D 
]!]`~ Z/ 0BT; "B1 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
FK-}i|di 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）
e',hC0&S l#tS.+B7 G~JC gi 实例2：波导与衍射光栅搭配耦合
7E;>E9 ' +GRxHuW, 
h_AJI\{" （两块透射位相型光栅） （两块反射型全息布拉格体光栅）
*Ro8W-+ Z@<q/2).| 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
u
5wT' ,U"+ a.衍射效率随
波长的变化曲线(正弦型)
;Gjv9:hUn s'R~ r qJ#L) 
Tbe_x s^ b.衍射效率随入射角的变化曲线（正弦型）
ac2}3 $u C}x4#bNK 三：体全息（布拉格）光栅，支持透射型及反射型，支持衍射效率计算及公差分析，支持多种物光，参考光输入模式（用于构建干涉条纹，形成光栅周期分布）
^nG1/} QWU5-p9e8 hdo+Qezu: 
_Jf J%YXy a.透射型体光栅衍射效率随波长的变化关系
71K\.[ =- jXc5fXO
N 
Z )C:]}Ex b.反射型体光栅衍射效率随入射角的变化关系
e-n W D s#'|{ 
*O2^{ C c. 反射型体光栅衍射效率随光敏层厚度的变化关系
trID#DT~ {Bav$kw;?e 'e+-,CGdY\ 实例3：波导搭配两个反射型体全息光栅（非序列模式）
!X \Sp} 4v rm&k 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：
aL_;`@4 http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/how-to-model-the-human-eye-in-zemax pkrl@ jv > http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/zemax-models-of-the-human-eye Y2RxD\!Z 6Y0/i,d* 
GM34-G H+ T{5M1r |[lxV&SD . 非序列模式：光斑点查看
yb@X*PW/z 
cP}5}+ TMnT#ypf<5 非序列模式：几何MTF（新的OpticStudio版本支持）
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)?=
kb ?M*C*/R 实例4：序列模式下查看衍射PSF,MTF等，简单的系统搭建如下
X m_Ub>N5 <8F->k1"3 
_*OaiEL+: 点列图
|THkS@B r 
hr/xp QW 衍射PSF
$6 Q2)^LJ 
\? 5[R R `Z;B^Y0 几何MTF
$G^H7|PzdC 
i ]h R7g< MSxU>FX0 衍射MTF
q\{;_?a 
VfJX<e=k ;DT"S{"7 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）。
ThT.iD[ Q!BkS=H30K 详情请咨询：
sales@ueotek.com 027-87878386
