ZEMAXR近眼显示应用（AR/VR/MR）—全息波导头盔显示解决方案
b6f OHy ,7)h rA$( 近来，波导与衍射光栅在近眼显示方面得到了极大的应用，利用全息波导完成图像传输和显示，极大的压缩了
光学结构的复杂性，使得器件向质轻，小型化方向发展，使得穿戴设备更方便、轻巧，是未来智能光学发展的一大应用趋势。此类光学研究的核心技术聚焦在波导及全息光栅的研究上，如果要产品化，也必须要考虑加工及公差的影响。
DWKQ>X6 *qO) MpG{ 因此选择合适的
光学设计软件，进行仿真，
优化及公差分析，将为您的工作助力，事半功倍。本文通过定制化的模块，利用ZEMAXR对此类
光学系统进行了细致的研究。ZEMAXR作为光学行业的标杆性软件，得到了业内广泛的认可，不仅在传统光学，几何光学领域应用广泛，通过此文我们可以看到，对前沿类光学研究诸如衍射光学等也是一款利器。我们利用ZEMAXR结合定制化的模块，为您提供系统级的解决方案，涵盖显示系统，成像
镜头，波导，衍射光栅，人眼模型，支持衍射效率计算，优化，公差分析及杂散光分析。
TMPk)N1Ka ~ d]v{<3 一：波导模型，核心要点
?=&S?p)-< 1. 此波导可分别定义覆盖层，衬底层及导波层折射率
Uz! 3){E 2. 此波导可以定义入射窗，出射窗的位置及大小
<O'U-.
Gc 3. 此波导支持扩展光瞳（分束镜片，Lumus公司产品LOER方案）
IV. })8 4. 此波导可以方便的定义分束镜片的数量
3_XLx{["' 5. 此波导可以随便定义分束镜片倾斜角度
13 #ff 6. 此波导可以方便的定义分束镜片的反射率/透射率，来保证光瞳扩展区域多出射光束的能量均匀性
#vV]nI<MF. 7. 此波导可以“一键”检验入射光束是否满足全反射条件，并过滤掉不满足全反射条件的光束
uWdF7|PN7 8. 此波导可以搭配全息光栅、体光栅（光栅支持衍射效率计算，支持优化及公差分析）
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CR#D}F 实例1：Lumus的LOER波导分束镜方案
/CsP@f_Gw Vl5>o$G|<. （Lumus的LOER波导分束镜方案）
Y #68_%[ <L qJg C-c'"FHq &F~d~;G"q 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
nI6om pTX 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）
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<y|3 xE?KJ gU x}vE- 实例2：波导与衍射光栅搭配耦合
8N'hG, xo'!$a}I2 :\"0jQ.y| （两块透射位相型光栅） （两块反射型全息布拉格体光栅）
raPOF6-_rH vNs%e/~vj 二：位相型全息光栅，支持衍射效率及公差分析，支持如下全息光栅
nahq O|~ a. 理想闪耀型
3qe`#j b. 正弦位相型
OmWEa c. 方波位相型
"PI;/(kR d. 表面全息型
/)_4QSz7 e. 二元位相型
(cLK hn@ e*}zl>f a.衍射效率随
波长的变化曲线(正弦型)
X13+n2^8] (X"5x]7] a4^hC[a KUZi3\p9W> b.衍射效率随入射角的变化曲线（正弦型）
q\o#<'F1J z U[pn)pe 三：体全息（布拉格）光栅，支持透射型及反射型，支持衍射效率计算及公差分析，支持多种物光，参考光输入模式（用于构建干涉条纹，形成光栅周期分布）
3O$l;|SX ~+4lmslR V[/ 9?5pM o-RZwufZ` a.透射型体光栅衍射效率随波长的变化关系
f~mwDkf?L jJiuq#;T3 %;:![?M
b.反射型体光栅衍射效率随入射角的变化关系
X^eyrq v Ly2,*\7 ?l6yLn5si^ c. 反射型体光栅衍射效率随光敏层厚度的变化关系
u ?72]?SM nb/q! 8 9abU h3 实例3：波导搭配两个反射型体全息光栅（非序列模式）
ZSQiQ2\) yg}O9!M J 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：
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Z http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/how-to-model-the-human-eye-in-zemax " C0[JdZ http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/zemax-models-of-the-human-eye fW2NYQP$: 7Fo^ :" C:Rs~@tl
Q"FN"uQ}x Jl\xE`-7 非序列模式：光斑点查看
;F @S z/ 0<` qz |_h j67a?0<C2U 非序列模式：几何MTF（新的OpticStudio版本支持）
8` += ~S e x Z/ <<d # 实例4：序列模式下查看衍射PSF,MTF等，简单的系统搭建如下
kQ\ $0=6N9 cN&Eb n a.%ps: 点列图
_WWC8?6 U SzpUCr" 衍射PSF
zS;ruK%2 O.Pp*sQ^ RM_% u=jC 几何MTF
>WLX5i& Xf&YcHo $5 G(_ 衍射MTF
3<XuJ1V& ]}/Rl}_ 'hr_g* 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）。
u|IS7>Sm FA,n> 详情请咨询：
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