ZEMAXR近眼显示应用（AR/VR/MR）—全息波导头盔显示解决方案
CAf6:^0 F8ulkcD 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。
M"L=L5OH- +lTq^4 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。
Dw"\/p:-3 UPGtj" 2v- 一：波导模型，核心要点
);YDtGip J 1. 此波导可分别定义覆盖层，衬底层及导波层折射率
#<x m. 2. 此波导可以定义入射窗，出射窗的位置及大小
Pg{J{gn 3. 此波导支持扩展光瞳（分束镜片，Lumus公司产品LOER方案）
`WS&rmq &' 4. 此波导可以方便的定义分束镜片的数量
E{vbO/|kf 5. 此波导可以随便定义分束镜片倾斜角度
8{ I|$*nB 6. 此波导可以方便的定义分束镜片的反射率/透射率，来保证光瞳扩展区域多出射光束的能量均匀性
rvM {M/4 7. 此波导可以“一键”检验入射光束是否满足全反射条件，并过滤掉不满足全反射条件的光束
%a7$QF] 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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] U 实例1：Lumus的LOER波导分束镜方案
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e ' <)V_ （Lumus的LOER波导分束镜方案）
J . <F"r> B)UZ`?>c 
vih9 KBT W%w~ah|/] 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
Cvd N"k 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）
J .%IfN Ho] su? Zwx%7l;C 实例2：波导与衍射光栅搭配耦合
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Y4YJJYvD （两块透射位相型光栅） （两块反射型全息布拉格体光栅）
}-`4D Hgq T> p&$]OG 二：位相型全息光栅，支持衍射效率及公差分析，支持如下全息光栅
xYB{;K a. 理想闪耀型
u1.BN>G b. 正弦位相型
+cRn%ioVi c. 方波位相型
Tj- s4x d. 表面全息型
Alq(QDs e. 二元位相型
1E$|~ 
H;"4 C8K7 a.衍射效率随
波长的变化曲线(正弦型)
\)Cl%Em [-x7_=E# 47B&s
|l!aB(NW b.衍射效率随入射角的变化曲线（正弦型）
Z30A{6} *K; ~!P 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）
{c0`Um3&> ss-D(K" " Yy n/ 
6w7 7YTJ a.透射型体光栅衍射效率随波长的变化关系
eV~goj i@'dH3-kO
t$ *0{w
E b.反射型体光栅衍射效率随入射角的变化关系
T^q
0'#/ FiU#T.`9' 
A %-6`> c. 反射型体光栅衍射效率随光敏层厚度的变化关系
tf G@&&%9 b`_Q8 J 4GM6)"#d 实例3：波导搭配两个反射型体全息光栅（非序列模式）
XX~,>Q}H= ?X;RLpEc|A 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：
aQ~s`^D http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/how-to-model-the-human-eye-in-zemax nRY5xRvK http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/zemax-models-of-the-human-eye 2T`!v wQ LSf{ 2 
g,Y/M3>( B erwI
7!= D`AsRd 非序列模式：光斑点查看
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9!tW.pK5 :Q q#Z 非序列模式：几何MTF（新的OpticStudio版本支持）
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h7@6T+#WoT ctV,Q3'Z 实例4：序列模式下查看衍射PSF,MTF等，简单的系统搭建如下
y> (w\K9W C*l JrFpB 
'f|o{ 点列图
/7LR;>B j 
'ig'cRD6N 衍射PSF
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G*py 
<6=c,y Vz[C=_m 几何MTF
B\n[.(].r 
"I TIhnE P>6{&( 衍射MTF
5:U so{ 
tI{_y l+0P 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）。
3N:D6w-R iR0y"Cii 详情请咨询：
sales@ueotek.com 027-87878386
