ZEMAXR近眼显示应用（AR/VR/MR）—全息波导头盔显示解决方案
Z+G.v=2q< 3w -0IP]< 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。
3r]:k) J ^UEExj f 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。
<@puWm[p )* \N[zm 一：波导模型，核心要点
#OT 8_D 1. 此波导可分别定义覆盖层，衬底层及导波层折射率
L~u@n 24 2. 此波导可以定义入射窗，出射窗的位置及大小
'zg; *)x1/ 3. 此波导支持扩展光瞳（分束镜片，Lumus公司产品LOER方案）
nGqD{!i< 4. 此波导可以方便的定义分束镜片的数量
zc n/L F 5. 此波导可以随便定义分束镜片倾斜角度
qP}187Q1 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
k,mgiGrQ 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
e M$NVpS3 8. 此波导可以搭配全息光栅、体光栅（光栅支持衍射效率计算，支持优化及公差分析）
z9B" "ws x&kM /z?/ 实例1：Lumus的LOER波导分束镜方案
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TOe=6 Z5h （Lumus的LOER波导分束镜方案）
[7btoo|P] m@Vz42g~+ 
:~ Z -K\ K#e&yY 左图：4个分束镜片具有相同的反射/透射比，但会导致出射的4束光能量上分布不均匀
2`?58 & 右图：合理的控制优化4个分束镜片反射/透射比，来使得输出的4束光能量分布均匀（扩展光瞳上的能量分布均匀）
Q2L>P<87T \pVmSac, .a0]1IkatV 实例2：波导与衍射光栅搭配耦合
Fzc8) *w #BZ2 %\ 
DQ86(4e*g# （两块透射位相型光栅） （两块反射型全息布拉格体光栅）
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# |N^ 二：位相型全息光栅，支持衍射效率及公差分析，支持如下全息光栅
7^2 a. 理想闪耀型
Q/[g |" b. 正弦位相型
'=Z]mi/aw c. 方波位相型
k"z ~> d. 表面全息型
a
At<36{? e. 二元位相型
ZgzjRa++ 
5x =aJl;G a.衍射效率随
波长的变化曲线(正弦型)
E<~Fi .M;\ 0,z3 A>C V8Fp1?E9S 
Biva{'[m b.衍射效率随入射角的变化曲线（正弦型）
`Q@w*ta) 4Ucs9w3[ 三：体全息（布拉格）光栅，支持透射型及反射型，支持衍射效率计算及公差分析，支持多种物光，参考光输入模式（用于构建干涉条纹，形成光栅周期分布）
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&&d aQg4Ha a.透射型体光栅衍射效率随波长的变化关系
Bo#,)%80 2:6W_[7l! 
WCdl 25L # b.反射型体光栅衍射效率随入射角的变化关系
VbG#)>"F x%!Ea{ s 
j TyR+#Wn c. 反射型体光栅衍射效率随光敏层厚度的变化关系
ev'` K=n8 A5\00O~ c;13V(Djy 实例3：波导搭配两个反射型体全息光栅（非序列模式）
x* 9 Xu"? n ZbINhls 显示屏经过投影成像镜头，通过体光栅将光束耦合到波导，然后通过另外一块体光栅将光束耦合导出至人眼，此处人眼用一块理想
透镜模拟。更精确的人眼模型，请参考：
d:X@zUR*) http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/how-to-model-the-human-eye-in-zemax i!a . 6Gq http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/zemax-models-of-the-human-eye )-s9CWJv
L* 0$x 
#B!HPlrv -`8pahI ]<xzCP B 非序列模式：光斑点查看
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ixY[ HDPq ]J(BaX4 非序列模式：几何MTF（新的OpticStudio版本支持）
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4F`&W*x $A;%p6PO) 实例4：序列模式下查看衍射PSF,MTF等，简单的系统搭建如下
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&Yklf?EZ>Q 点列图
k6$Ft.0d1Z 
P U2^4h/[` 衍射PSF
KbSE=3 
B{lj.S` mB q21l{R{Y 几何MTF
)vsX (/WU 
qI%X/' T! ww3d 衍射MTF
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KSA E!+ S
aH':UN 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）。
W8_$]}G8E 4o<rj4 G> 详情请咨询：
sales@ueotek.com 027-87878386
