ZEMAXR近眼显示应用（AR/VR/MR）—全息波导头盔显示解决方案
}@t'r K[ %)! ~t8To 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。
{mq$W 2+hfbFu,1 因此选择合适的
光学设计软件，进行仿真，
优化及公差分析，将为您的工作助力，事半功倍。本文通过定制化的模块，利用ZEMAXR对此类
光学系统进行了细致的研究。ZEMAXR作为光学行业的标杆性软件，得到了业内广泛的认可，不仅在传统光学，几何光学领域应用广泛，通过此文我们可以看到，对前沿类光学研究诸如衍射光学等也是一款利器。我们利用ZEMAXR结合定制化的模块，为您提供系统级的解决方案，涵盖显示系统，成像
镜头，波导，衍射光栅，人眼模型，支持衍射效率计算，优化，公差分析及杂散光分析。
mqfEs0~I "!4>gg3r 一：波导模型，核心要点
T3PaG\5B 1. 此波导可分别定义覆盖层，衬底层及导波层折射率
e&VR>VJEA 2. 此波导可以定义入射窗，出射窗的位置及大小
_s#/f5<:B 3. 此波导支持扩展光瞳（分束镜片，Lumus公司产品LOER方案）
znDtM1sLeV 4. 此波导可以方便的定义分束镜片的数量
|'>E};D 5. 此波导可以随便定义分束镜片倾斜角度
t,as{.H{h 6. 此波导可以方便的定义分束镜片的反射率/透射率，来保证光瞳扩展区域多出射光束的能量均匀性
L
M< = j 7. 此波导可以“一键”检验入射光束是否满足全反射条件，并过滤掉不满足全反射条件的光束
EIl$"^- 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）
0OoO cc R,b O{2O 实例1：Lumus的LOER波导分束镜方案
8;dbU* 
7Q4Pjc D （Lumus的LOER波导分束镜方案）
mk3e^,[A Z6
|'k:R8 
@R Y b-d cbHn\m)J, 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
"vHAp55B{ 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）
%0M^ ^zs4tCW % jn3|9x 实例2：波导与衍射光栅搭配耦合
vd X~E9 7 1*Fvx-U' 
2wim P8 （两块透射位相型光栅） （两块反射型全息布拉格体光栅）
9G\3 hL ] q@!H^hd} 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
7)5 $ 1 a. 理想闪耀型
zk_hDhg&' b. 正弦位相型
$oBZe>s . c. 方波位相型
|
3/p8 d. 表面全息型
e, 3(i!47 e. 二元位相型
>Ki]8 & 
3'NL1d u a.衍射效率随
波长的变化曲线(正弦型)
Nb, H8; b5,}w: 2\8\D^ 
o_^d>Klb8 b.衍射效率随入射角的变化曲线（正弦型）
ezy5Jqk5% NGeeD?2~ 三：体全息（布拉格）光栅，支持透射型及反射型，支持衍射效率计算及公差分析，支持多种物光，参考光输入模式（用于构建干涉条纹，形成光栅周期分布）
*Z o o 2*;Y%NcP [ u$ / ]59 
vCe<-k a.透射型体光栅衍射效率随波长的变化关系
&@Gu~) ^( L5P}%1 _ 
-{sv3|P> b.反射型体光栅衍射效率随入射角的变化关系
5x'y{S< g.sV$.T2K 
[";5s&)q c. 反射型体光栅衍射效率随光敏层厚度的变化关系
.F$AmVTN #$^i x aI#n+PW 实例3：波导搭配两个反射型体全息光栅（非序列模式）
_+Kt=;Y8 )h!l%72 显示屏经过投影成像镜头，通过体光栅将光束耦合到波导，然后通过另外一块体光栅将光束耦合导出至人眼，此处人眼用一块理想
透镜模拟。更精确的人眼模型，请参考：
93eqFCF. http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/how-to-model-the-human-eye-in-zemax Q]'!FmXf http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/zemax-models-of-the-human-eye JF\viMfR 9<r}s 
-"tgEC\tD NB#*`|qt hd
BC ^n 非序列模式：光斑点查看
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bHT @]`@@ .qPfi]
ty 非序列模式：几何MTF（新的OpticStudio版本支持）
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pNWp3+a' I*R$*/) 实例4：序列模式下查看衍射PSF,MTF等，简单的系统搭建如下
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,(=]6V 点列图
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25[/'7_ " 衍射PSF
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~ ,1q :Kue %$KO]
几何MTF
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N6 8>` v fDb9QP 衍射MTF
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OkUpgXU u@'zvkb@ 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）。
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V`,*g/ 详情请咨询：
sales@ueotek.com 027-87878386
