ZEMAXR近眼显示应用（AR/VR/MR）—全息波导头盔显示解决方案
Q $Y ]KV FWpcWmS`s 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。
$OMTk b,U"N- 6 因此选择合适的
光学设计软件，进行仿真，
优化及公差分析，将为您的工作助力，事半功倍。本文通过定制化的模块，利用ZEMAXR对此类
光学系统进行了细致的研究。ZEMAXR作为光学行业的标杆性软件，得到了业内广泛的认可，不仅在传统光学，几何光学领域应用广泛，通过此文我们可以看到，对前沿类光学研究诸如衍射光学等也是一款利器。我们利用ZEMAXR结合定制化的模块，为您提供系统级的解决方案，涵盖显示系统，成像
镜头，波导，衍射光栅，人眼模型，支持衍射效率计算，优化，公差分析及杂散光分析。
4L}i`)CmB %7WQb]y 一：波导模型，核心要点
'?Fw]z1$ 1. 此波导可分别定义覆盖层，衬底层及导波层折射率
(izGF;N+ 2. 此波导可以定义入射窗，出射窗的位置及大小
@C7if lo6 3. 此波导支持扩展光瞳（分束镜片，Lumus公司产品LOER方案）
[>l 2E 4. 此波导可以方便的定义分束镜片的数量
O!#yP Sq ? 5. 此波导可以随便定义分束镜片倾斜角度
t,|`#6 Ft 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
T0L h"_X3 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
Hbz >D5$ 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）
d%tF~|#A% }!{9tc$<b 实例1：Lumus的LOER波导分束镜方案
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PMPB}-d （Lumus的LOER波导分束镜方案）
r9[{0y!4 ZZ/F}9! = 
}c/p+Wo LliOhr4 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
O_@ 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）
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cK = 实例2：波导与衍射光栅搭配耦合
4t3 Y/X * N5cC#5`= 
w7d(| ` （两块透射位相型光栅） （两块反射型全息布拉格体光栅）
@& !`.Y oy ^~iu),gu 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
-P"9KnsO a. 理想闪耀型
]z5`!e)L b. 正弦位相型
@ 63Uk2{W> c. 方波位相型
g *}M;"
d. 表面全息型
U/2]ACGCN^ e. 二元位相型
i co%_fp 
AC*>
f& a.衍射效率随
波长的变化曲线(正弦型)
$Pw@EC ] ]P lD e 8 1+`Bli]dE 
C(o]3):? b.衍射效率随入射角的变化曲线（正弦型）
Y`$dtg { <Z^ P8nu 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）
')!+>b(P \Km gFyF a%R'x] 
M'Fa[n*b?! a.透射型体光栅衍射效率随波长的变化关系
v/ dyu d1MY>zq 
L< 3U)Gp b.反射型体光栅衍射效率随入射角的变化关系
""LCyKu U;%I"
p`Z/ 
&OpGcbf1 c. 反射型体光栅衍射效率随光敏层厚度的变化关系
@KtQ~D 6|# + WO=X*O ne 实例3：波导搭配两个反射型体全息光栅（非序列模式）
GTvp)^ h SRL`! 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：
c i]IH]x http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/how-to-model-the-human-eye-in-zemax v]`}T /n http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/zemax-models-of-the-human-eye +C`h*%BW 6]`XW 0{C 
WJCh{Xn%* >GR L5Iow ( ?luV#{5 非序列模式：光斑点查看
p72:oX\Q I 
/ {|< 3CEe *Ru@F: 非序列模式：几何MTF（新的OpticStudio版本支持）
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4}mp~AXy;z 9wR-0E
) 实例4：序列模式下查看衍射PSF,MTF等，简单的系统搭建如下
3_%lN4sz EVovx7dr 
8&q|*/2 点列图
dy>iI c> 
|$$gj[+^ 衍射PSF
N*d
)<8_ 
oH;0_! +f#o ij 几何MTF
3$c Im+ 
T DvUiJm @ y )'h]d 衍射MTF
qs$%/ 
Fbvw zZ 3Thb0\<" 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）。
() l#}H`m &`` dI,NC 详情请咨询：
sales@ueotek.com 027-87878386
