ZEMAXR近眼显示应用（AR/VR/MR）—全息波导头盔显示解决方案
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[9X1;bO#f 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。
9[/Gd{` XC ?k#-)inf) 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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3ha 7u0!Q\ 一：波导模型，核心要点
._#|h5 1. 此波导可分别定义覆盖层，衬底层及导波层折射率
7R ;! 2. 此波导可以定义入射窗，出射窗的位置及大小
Drc\$<9c@ 3. 此波导支持扩展光瞳（分束镜片，Lumus公司产品LOER方案）
?NJ\l5' 4. 此波导可以方便的定义分束镜片的数量
5ZUqCl(PX) 5. 此波导可以随便定义分束镜片倾斜角度
)0YMi!&j` 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
!DXKn\aQf 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
IX$ $pdQ 8. 此波导可以搭配全息光栅、体光栅（光栅支持衍射效率计算，支持优化及公差分析）
)/UPDdO UfXqc yY( 实例1：Lumus的LOER波导分束镜方案
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[26"?};"% （Lumus的LOER波导分束镜方案）
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.(`#q@73 &?v^xAr?B 左图：4个分束镜片具有相同的反射/透射比，但会导致出射的4束光能量上分布不均匀
M{ 1't 右图：合理的控制优化4个分束镜片反射/透射比，来使得输出的4束光能量分布均匀（扩展光瞳上的能量分布均匀）
uee2WGD S+7>Y? B! s lXk < 实例2：波导与衍射光栅搭配耦合
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C([TolZ （两块透射位相型光栅） （两块反射型全息布拉格体光栅）
["kk.* & xbSix:R=Z 二：位相型全息光栅，支持衍射效率及公差分析，支持如下全息光栅
X*/j na"* a. 理想闪耀型
FlttqQQdf b. 正弦位相型
Y 8EL c. 方波位相型
+<(N]w* d. 表面全息型
<%B sb}h, e. 二元位相型
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+m^ gj:yL a.衍射效率随
波长的变化曲线(正弦型)
`a*[@a# k7'_ aTxss:7] 
g kT`C b.衍射效率随入射角的变化曲线（正弦型）
D<$, v(- M|w;7P } 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）
c= 0S]_ l q~^&\_# 7o-umZ}8 
79^Y^.D a.透射型体光栅衍射效率随波长的变化关系
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V>>"nf,YO b.反射型体光栅衍射效率随入射角的变化关系
[Ab q("9p\ .y\j .p 
@FKm_q c. 反射型体光栅衍射效率随光敏层厚度的变化关系
W1dpKv -W38#_y/\ E_[|ZrIO&* 实例3：波导搭配两个反射型体全息光栅（非序列模式）
@GNNi?EY Z ]V^s8> 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：
jdqVS @SD http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/how-to-model-the-human-eye-in-zemax >4b: ` L http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/zemax-models-of-the-human-eye |qnAqz K| x 1VBO.t=* 
(NR8B9qLN ^lud2x$O^C ND $m|V-C 非序列模式：光斑点查看
SaceIV %( 
7Ko<,Kp2b c5C 2xE}T 非序列模式：几何MTF（新的OpticStudio版本支持）
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+GqK$B(x7 W5z<+8R 实例4：序列模式下查看衍射PSF,MTF等，简单的系统搭建如下
`S$zwot \]uD"Jqv# 
o
b;] 点列图
g?&_5)& 
-!V+>.Oh 衍射PSF
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#[Z ToE4 g ^ .g9" 几何MTF
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v % a)nv r*_z<^ d 衍射MTF
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@pq2Z^SQ H Ya~*e;CW2 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）。
oHh~! #u ggn C #$ 详情请咨询：
sales@ueotek.com 027-87878386
