ZEMAXR近眼显示应用（AR/VR/MR）—全息波导头盔显示解决方案
wMkHx3XD OM.-apzC 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。
,i6U* pcv\|) &} 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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e 一：波导模型，核心要点
%V;* E] 1. 此波导可分别定义覆盖层，衬底层及导波层折射率
4Kt0}W 2. 此波导可以定义入射窗，出射窗的位置及大小
H6Zo|n 3. 此波导支持扩展光瞳（分束镜片，Lumus公司产品LOER方案）
Fr50hrtkU 4. 此波导可以方便的定义分束镜片的数量
0]f/5jvLj 5. 此波导可以随便定义分束镜片倾斜角度
0++RxYFCL 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
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nBvJb]4l 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
a{ke%W$*P 8. 此波导可以搭配全息光栅、体光栅（光栅支持衍射效率计算，支持优化及公差分析）
U;kN o3= kJ%a ;p` O 实例1：Lumus的LOER波导分束镜方案
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xj D$i'V+ （Lumus的LOER波导分束镜方案）
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p%iZ6H>G "%Ief 4 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
B4HMs$> 右图：合理的控制优化4个分束镜片反射/透射比，来使得输出的4束光能量分布均匀（扩展光瞳上的能量分布均匀）
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&W 实例2：波导与衍射光栅搭配耦合
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y%9Hu （两块透射位相型光栅） （两块反射型全息布拉格体光栅）
+P +h$gQ -p0* R<t 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
> {d9z9O a. 理想闪耀型
^:$ShbX"P b. 正弦位相型
djoP`r c. 方波位相型
8B+C[Q:+' d. 表面全息型
H/*slqL e. 二元位相型
3-AOB3]( 
; d f Izi a.衍射效率随
波长的变化曲线(正弦型)
mz x$(u pm9sI4S G,+3(C 
bz 7?F! b.衍射效率随入射角的变化曲线（正弦型）
1}Guhayy 3xRn 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）
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e U:@tdH+A7 jq#`cay! 
D D a.透射型体光栅衍射效率随波长的变化关系
^} Y}Iz PYNY1 |3 
;F uST b.反射型体光栅衍射效率随入射角的变化关系
KbciRRf!k 6)ysiAH? 
6uUz ky c. 反射型体光栅衍射效率随光敏层厚度的变化关系
~-G_c=E? wmX(%5vY^ YADXXQ" 实例3：波导搭配两个反射型体全息光栅（非序列模式）
XR<g~&h a6A~,68/V 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：
:}q) ]W http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/how-to-model-the-human-eye-in-zemax [ns ==gDD http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/zemax-models-of-the-human-eye f`rI]v|@ M17+F?27M 
zFDtC-GF RkTYvAk|kY .F%jbnKd_ 非序列模式：光斑点查看
uT=5zu 
"1>w\21 \|B\7a'4 非序列模式：几何MTF（新的OpticStudio版本支持）
NYKYj`K 
g-u4E^,*| Gf+X<a 实例4：序列模式下查看衍射PSF,MTF等，简单的系统搭建如下
b&Laxki S !lrnH 
PQ;9iv 点列图
zmu+un"\j 
r}(m jC"o 衍射PSF
+Y;hVc E9 
"~zLG " sV 0NDM0 几何MTF
N9*QQ0 
Yne1MBK g HxR w 衍射MTF
2qV oe}F 
f)Y~F/[$P v>mK~0.$ 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）。
rR/{Yx4 =w:) AWZ 详情请咨询：
sales@ueotek.com 027-87878386
