ZEMAXR近眼显示应用（AR/VR/MR）—全息波导头盔显示解决方案
G R6 BpV7 GddP)l{uCF 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。
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k'(v 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。
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<k 一：波导模型，核心要点
a?&{eMEe} 1. 此波导可分别定义覆盖层，衬底层及导波层折射率
.[YM0dt 2. 此波导可以定义入射窗，出射窗的位置及大小
5`] ;[M9 3. 此波导支持扩展光瞳（分束镜片，Lumus公司产品LOER方案）
^=kUNyY 4. 此波导可以方便的定义分束镜片的数量
rfj>/?8!@ 5. 此波导可以随便定义分束镜片倾斜角度
~@g7b`t=la 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
hbfTv;=z 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
c~j")o 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）
Tp7*T8 9& (d2 实例1：Lumus的LOER波导分束镜方案
Y [8~M8QX o1I8l7 （Lumus的LOER波导分束镜方案）
dk}T&qZ~p I I(7U3 Z*,Nt6 ;e < <a1a 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
E=PmOw7b 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）
sJA` A 9k5$rK` EtVRnI@ 实例2：波导与衍射光栅搭配耦合
)q xZHV %=C49(/K_ )L^GGy8w （两块透射位相型光栅） （两块反射型全息布拉格体光栅）
#9=as Y ZV :cg v 二：位相型全息光栅，支持衍射效率及公差分析，支持如下全息光栅
kTJz . a. 理想闪耀型
df @r2 /Y b. 正弦位相型
|/Q7 o1i c. 方波位相型
0xv@l^B d. 表面全息型
7;]n+QRfm e. 二元位相型
P[E:=p O+ ].' a.衍射效率随
波长的变化曲线(正弦型)
d 5aG6/ Q:U^):~ 53vnON#{* 70sb{) b.衍射效率随入射角的变化曲线（正弦型）
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y!F uU+R,P 0 三：体全息（布拉格）光栅，支持透射型及反射型，支持衍射效率计算及公差分析，支持多种物光，参考光输入模式（用于构建干涉条纹，形成光栅周期分布）
#ZFedK0vv e15_$M;RW AHg:`Wjv- }a=<Gl|I;w a.透射型体光栅衍射效率随波长的变化关系
m* '^*# bf#@YkE j% 7N\Vb b.反射型体光栅衍射效率随入射角的变化关系
P;B<R" w4 R!aWLd gmF Cjs c. 反射型体光栅衍射效率随光敏层厚度的变化关系
H83Gx; '*`25BiQ D/& 8[Z/Cn 实例3：波导搭配两个反射型体全息光栅（非序列模式）
fMGL1VN 960 [.99 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：
'{e9Vh<x http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/how-to-model-the-human-eye-in-zemax M|HW$8V3_2 http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/zemax-models-of-the-human-eye ; "d>lyL V5]}b[X ~Bw)rf, ~ 9 F
rlj k PuY[~i% 非序列模式：光斑点查看
0[/GEY@ huPAWlxT '>8IOC 非序列模式：几何MTF（新的OpticStudio版本支持）
]6:|-x:m ]j=Eof%Rc H %` $@U> 实例4：序列模式下查看衍射PSF,MTF等，简单的系统搭建如下
V'-}B6 3S> 7EI5w37 !xqy6 %p 点列图
%MA o<,ha Z4&,KrV 衍射PSF
*9XKkR<r [ 2WJ];FJ NU]+ {7 几何MTF
#o>~@.S#:0 [9hslk O_gr{L} 衍射MTF
1KHFzx, 6\9
Zc-% zCpsGr 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）。
6}(; ~/L L6>;"]:f` 详情请咨询：
sales@ueotek.com 027-87878386
