ZEMAXR近眼显示应用（AR/VR/MR）—全息波导头盔显示解决方案
s|<n7 =J {"Sv~L|J; 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。
ek]JzD~w$ 2: gh q 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。
Lbz/M _G S,:!H@~B 一：波导模型，核心要点
wd *B 3 1. 此波导可分别定义覆盖层，衬底层及导波层折射率
ZiuD0#"! 2. 此波导可以定义入射窗，出射窗的位置及大小
7/<~s]D[% 3. 此波导支持扩展光瞳（分束镜片，Lumus公司产品LOER方案）
GW>F:<p 4. 此波导可以方便的定义分束镜片的数量
75Z|meG~ 5. 此波导可以随便定义分束镜片倾斜角度
A_@. .hX( 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
t!rrYBSCr 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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H 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）
=_k -M=BD-_.h 实例1：Lumus的LOER波导分束镜方案
akbB=:M,x 
$jh$nMx)! （Lumus的LOER波导分束镜方案）
Q.B)?w m ;?HP/dZLz 
UiV#w#&P h<&GdK2U+ 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
^oPFLez56 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）
Nxe1^F33 N:U}b1$L6 (k!7`<k!Y 实例2：波导与衍射光栅搭配耦合
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Ne<S_u2nT （两块透射位相型光栅） （两块反射型全息布拉格体光栅）
Fj<*!J$, >A{Dps i\ 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
UeFJ5n'x: a. 理想闪耀型
^?Xs!kJP b. 正弦位相型
<1 I4JPh>x c. 方波位相型
+&u/R')?6r d. 表面全息型
"W+>?u ) e. 二元位相型
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Y(6ev o&IR a.衍射效率随
波长的变化曲线(正弦型)
$rW(*#C 4$V DJ 5?H8?~&dz 
}d}sC\>U b.衍射效率随入射角的变化曲线（正弦型）
~ `}),aA )I*(yUj 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）
DQ+6VPc^o \12G,tBH u4FD}nV 
')q4d0B`" a.透射型体光栅衍射效率随波长的变化关系
\ejHM}w3, 3\}u#/V b 
$`GlXiV b.反射型体光栅衍射效率随入射角的变化关系
jA9uB.I,"b O'98OH+u 
& u&WP c. 反射型体光栅衍射效率随光敏层厚度的变化关系
0#TL$?=| rtAPkXJFM (
y !o 实例3：波导搭配两个反射型体全息光栅（非序列模式）
Zfk]Z9YO z0LspRaz 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：
G 3U[)(" http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/how-to-model-the-human-eye-in-zemax _Vp"G)1Y http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/zemax-models-of-the-human-eye %2dzx[s TO G4=y-N 
O0jOI3/P% E`_T_O=P f@YdL6&d- 非序列模式：光斑点查看
MuMq%uDA" 
] :LlOv$ mOj; 0 R 非序列模式：几何MTF（新的OpticStudio版本支持）
&C b,C+q 
D*2*FDGI *7H
*epUa 实例4：序列模式下查看衍射PSF,MTF等，简单的系统搭建如下
D|(\5]:R P^"RH&Z QJ 
^cw9Yjh6 点列图
Hr e&a!U 
eEBNO*2 衍射PSF
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34Gu @" ;MNU T,U 几何MTF
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pW.WJ`Rk VK*_p EV,} 衍射MTF
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?3K~4-!? / > ye.rRZd` 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）。
h[qZM ?=4oxPe 详情请咨询：
sales@ueotek.com 027-87878386
