ZEMAXR近眼显示应用（AR/VR/MR）—全息波导头盔显示解决方案
-f '&JwE0= ZRGe$HaU 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。
=q[+ e(,3 pgUjje># 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。
O*F= x G M )v='O<H8 一：波导模型，核心要点
5IgO4 <B 1. 此波导可分别定义覆盖层，衬底层及导波层折射率
A(XX2f!i 2. 此波导可以定义入射窗，出射窗的位置及大小
e6y!,My< 3. 此波导支持扩展光瞳（分束镜片，Lumus公司产品LOER方案）
HKC&grp 4. 此波导可以方便的定义分束镜片的数量
xyV7MW\?w 5. 此波导可以随便定义分束镜片倾斜角度
<\d`}A:& 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
| @B|o- 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
d_[ zt) 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）
A/ Sj>Y1j p`"Ic2xPJ 实例1：Lumus的LOER波导分束镜方案
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D`e< （Lumus的LOER波导分束镜方案）
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9+Wf*:*EW X=jD^"- 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
6 ZXRb 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）
1O2V!?P WxJaE;`Ige ;e 2D} 实例2：波导与衍射光栅搭配耦合
r0<z y_d' i_y% HG 
R2Q 1Rk# （两块透射位相型光栅） （两块反射型全息布拉格体光栅）
MbQ%'z6D nbv}Q-C 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
#A~7rH%hi a. 理想闪耀型
!Ks<%;
rb b. 正弦位相型
GG4FS c. 方波位相型
`Gg,oCQg d. 表面全息型
(s51GRC e. 二元位相型
Eh *u6K)Z 
yx<-M a.衍射效率随
波长的变化曲线(正弦型)
5^{2 g^jH6 MMQ\V (C B?d +^sz] 
OP``+ z> b.衍射效率随入射角的变化曲线（正弦型）
c&g*nDuDj F_iZ|B 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）
0c&DSL}6 5',&8 ] $F% 
Xk :_aJ a.透射型体光栅衍射效率随波长的变化关系
:?g p}. d263#R 
!#4b#l(e6 b.反射型体光栅衍射效率随入射角的变化关系
&'m&'w Dt: > =Na, D 
2FM}" g<8 c. 反射型体光栅衍射效率随光敏层厚度的变化关系
ZQsVSz( 1 ; YrmT9Jx6 cj|Urt 实例3：波导搭配两个反射型体全息光栅（非序列模式）
DH])Q5 ]_m (q`_ 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-I&--"ju http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/how-to-model-the-human-eye-in-zemax }(#;{_ http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/zemax-models-of-the-human-eye O}z-g&e.U 7!
/+[G 
*n 9=Q9 6^ ,;^ xeRoif\4c 非序列模式：光斑点查看
I7;|`jN5K 
MVDy|i4 .bNG:y > 非序列模式：几何MTF（新的OpticStudio版本支持）
N1JM[<PP 
qKI)*o062 'Z6x\p 实例4：序列模式下查看衍射PSF,MTF等，简单的系统搭建如下
1(WBvAPS ._6Q "JAB 
gq.l=xS 点列图
kq> I?wg 
}u;`k'J@ 衍射PSF
6&"GTK 
( $,qxPOn $g
}aH(vf 几何MTF
[$`%v e 
n}8}:3" qy/t<2' 衍射MTF
eI/5foA 
,H K-mAH &[5p R60 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）。
rb]?" lizi ^(Wu$\S A 详情请咨询：
sales@ueotek.com 027-87878386
