ZEMAXR近眼显示应用（AR/VR/MR）—全息波导头盔显示解决方案
@ h-T:$ w$Ux?y- L 近来，波导与衍射光栅在近眼显示方面得到了极大的应用，利用全息波导完成图像传输和显示，极大的压缩了
光学结构的复杂性，使得器件向质轻，小型化方向发展，使得穿戴设备更方便、轻巧，是未来智能光学发展的一大应用趋势。此类光学研究的核心技术聚焦在波导及全息光栅的研究上，如果要产品化，也必须要考虑加工及公差的影响。
8Pmwzpk02 N_' +B+U? 因此选择合适的
光学设计软件，进行仿真，
优化及公差分析，将为您的工作助力，事半功倍。本文通过定制化的模块，利用ZEMAXR对此类
光学系统进行了细致的研究。ZEMAXR作为光学行业的标杆性软件，得到了业内广泛的认可，不仅在传统光学，几何光学领域应用广泛，通过此文我们可以看到，对前沿类光学研究诸如衍射光学等也是一款利器。我们利用ZEMAXR结合定制化的模块，为您提供系统级的解决方案，涵盖显示系统，成像
镜头，波导，衍射光栅，人眼模型，支持衍射效率计算，优化，公差分析及杂散光分析。
f'/ KMe%< eqzTQen8q 一：波导模型，核心要点
X\2_; zwf 1. 此波导可分别定义覆盖层，衬底层及导波层折射率
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_T\d< 2. 此波导可以定义入射窗，出射窗的位置及大小
?iSG H '[u 3. 此波导支持扩展光瞳（分束镜片，Lumus公司产品LOER方案）
7c1+t_ Ew 4. 此波导可以方便的定义分束镜片的数量
-ut=8(6& 5. 此波导可以随便定义分束镜片倾斜角度
9`X&,S~e 6. 此波导可以方便的定义分束镜片的反射率/透射率，来保证光瞳扩展区域多出射光束的能量均匀性
!'c| N9 7. 此波导可以“一键”检验入射光束是否满足全反射条件，并过滤掉不满足全反射条件的光束
mx tgb$* 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）
XL"=vbD JieU9lA^&B 实例1：Lumus的LOER波导分束镜方案
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}brr ) ) （Lumus的LOER波导分束镜方案）
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l y_%&]/% 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
b.Su@ay@(^ 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）
K`+vfqX uB+9dQ R 7K 实例2：波导与衍射光栅搭配耦合
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（两块透射位相型光栅） （两块反射型全息布拉格体光栅）
i7v/A&Rc "Z9^} 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
&q>h *w4O a. 理想闪耀型
&wGg6$ b. 正弦位相型
`1, eX)S c. 方波位相型
a-Y6w5 d. 表面全息型
M7 p8^NL e. 二元位相型
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cju@W] ! a.衍射效率随
波长的变化曲线(正弦型)
!u0U5>ccw Oy '0I, a(Sv,@/ 
S-,kI b.衍射效率随入射角的变化曲线（正弦型）
fv|%Ocm BD4"pcr 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）
;y>'yq} -d_ 7*>m$ W9jNUZVXE# 
y y))Z0E5 a.透射型体光栅衍射效率随波长的变化关系
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`vH&K{ b.反射型体光栅衍射效率随入射角的变化关系
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e@+v9Bs]q c. 反射型体光栅衍射效率随光敏层厚度的变化关系
|$ w0+bV* 5F03y`@ u ZpTi:3> 实例3：波导搭配两个反射型体全息光栅（非序列模式）
jDp]R_i v['AB4 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：
lYdQB[l http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/how-to-model-the-human-eye-in-zemax 7(5]Ry: http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/zemax-models-of-the-human-eye X@eg<]'m KMe.i' 
[BE:+ ID3 q4zSS #]A .Wh6(LDY( 非序列模式：光斑点查看
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{'&8` d o:f|zf>
i< 非序列模式：几何MTF（新的OpticStudio版本支持）
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bdEw=r? 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^_itC;-, P$ F#, Cn 
zo87^y5?G 点列图
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6 
U0zW9jB 衍射PSF
"1\(ZKG8^Q 
$<14JEU (c
1u { 几何MTF
(kdC1,E 
W3aXW,P. V '% 3u%;" 衍射MTF
;q'D Gzh 
`7F@6n e|35|I ' 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）。
}q/(D? 0>8ZN!@K 详情请咨询：
sales@ueotek.com 027-87878386
