ZEMAXR近眼显示应用（AR/VR/MR）—全息波导头盔显示解决方案
C 'S_M@I= :)FNhx3 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。
7p>T6jK) ]cW Q9 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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y|mxlFn 一：波导模型，核心要点
K cW 5 1. 此波导可分别定义覆盖层，衬底层及导波层折射率
r je;Bf 2. 此波导可以定义入射窗，出射窗的位置及大小
8?| W-rN 3. 此波导支持扩展光瞳（分束镜片，Lumus公司产品LOER方案）
<N3~X,c h 4. 此波导可以方便的定义分束镜片的数量
wB+F/]]|N 5. 此波导可以随便定义分束镜片倾斜角度
'R99m ?" 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
'z@]hm# 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
v ?n# C 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）
_,I~1" o@C|*TXN 实例1：Lumus的LOER波导分束镜方案
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D&] x Kx （Lumus的LOER波导分束镜方案）
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=l6W O* 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
1`l(H4 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）
/q/^B> ] rA @|nL{ #MbY+[Y@v 实例2：波导与衍射光栅搭配耦合
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A5[kYD,_ （两块透射位相型光栅） （两块反射型全息布拉格体光栅）
>y!O_@>z i .7$~} 二：位相型全息光栅，支持衍射效率及公差分析，支持如下全息光栅
L:Faq1MG a. 理想闪耀型
+aqQa~}r b. 正弦位相型
^9YS dFH/ c. 方波位相型
D%=&euB d. 表面全息型
)]Sf|@K] e. 二元位相型
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9_Z_5w;h a.衍射效率随
波长的变化曲线(正弦型)
*$/Go 8t4u >,rzPc) rxZk!- t)L 
gLx?0eBBA b.衍射效率随入射角的变化曲线（正弦型）
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ol`q7i. a.透射型体光栅衍射效率随波长的变化关系
.I>CL4_ `[ZA#8Ma 
#}8V UbJ b.反射型体光栅衍射效率随入射角的变化关系
YYvX@f ur] WNk8bN 
g1B P c. 反射型体光栅衍射效率随光敏层厚度的变化关系
]]5(:>l H/*i-%]v+( :MH=6 实例3：波导搭配两个反射型体全息光栅（非序列模式）
'OMl9}M 7mb5z/N 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：
sr~VvciIy http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/how-to-model-the-human-eye-in-zemax D^{jXNDNO http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/zemax-models-of-the-human-eye h[ C XH" !=+;9Ry$z 
GW9,%}l^; ~\%H0.P6 .0|_J|{ 非序列模式：光斑点查看
Q"qJ 0f) 
"{jVs ih0 Af^ 9WJ 非序列模式：几何MTF（新的OpticStudio版本支持）
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T8j<\0WW +ERuZc$3, 实例4：序列模式下查看衍射PSF,MTF等，简单的系统搭建如下
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[ 点列图
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~Oi.bP<, 衍射PSF
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;[|+tO_ *Ym+xu_5 几何MTF
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UG<<.1 JL t4-0mNBZt$ 衍射MTF
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d~b @F&m f TQ5kT ?/{ 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）。
e"2x!(&n( >rFM8P( 详情请咨询：
sales@ueotek.com 027-87878386
