ZEMAXR近眼显示应用（AR/VR/MR）—全息波导头盔显示解决方案
_e>N3fT M1NdlAAf 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。
/E\04Bs $n!5JS@40 因此选择合适的
光学设计软件，进行仿真，
优化及公差分析，将为您的工作助力，事半功倍。本文通过定制化的模块，利用ZEMAXR对此类
光学系统进行了细致的研究。ZEMAXR作为光学行业的标杆性软件，得到了业内广泛的认可，不仅在传统光学，几何光学领域应用广泛，通过此文我们可以看到，对前沿类光学研究诸如衍射光学等也是一款利器。我们利用ZEMAXR结合定制化的模块，为您提供系统级的解决方案，涵盖显示系统，成像
镜头，波导，衍射光栅，人眼模型，支持衍射效率计算，优化，公差分析及杂散光分析。
Gukvd6-g9b Hu6Qr 一：波导模型，核心要点
ey9hrR MR 1. 此波导可分别定义覆盖层，衬底层及导波层折射率
b|Ge#o 2. 此波导可以定义入射窗，出射窗的位置及大小
z x]r.V 3. 此波导支持扩展光瞳（分束镜片，Lumus公司产品LOER方案）
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&x: 4. 此波导可以方便的定义分束镜片的数量
ge?0>U U;~ 5. 此波导可以随便定义分束镜片倾斜角度
2TB'HNTFx 6. 此波导可以方便的定义分束镜片的反射率/透射率，来保证光瞳扩展区域多出射光束的能量均匀性
DQ/rx`B G 7. 此波导可以“一键”检验入射光束是否满足全反射条件，并过滤掉不满足全反射条件的光束
-
(((y)! 8. 此波导可以搭配全息光栅、体光栅（光栅支持衍射效率计算，支持优化及公差分析）
`\"<%CCe K$ }K2w 实例1：Lumus的LOER波导分束镜方案
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YG= :lf （Lumus的LOER波导分束镜方案）
y1}2hT0, _](y<O^9yO 
45[,LJaMd Ue Z(@6_: 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
Zon7G6s9` 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）
-!5l4 )[ UYCx' wexX|B^u 实例2：波导与衍射光栅搭配耦合
V"K. s2U^ %WR"qd&HSh 
Ce}m$ k （两块透射位相型光栅） （两块反射型全息布拉格体光栅）
a[j]fv*6 Fz<1xyc( 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
wxJ"{(; a. 理想闪耀型
F|!=]A< b. 正弦位相型
GoX<d{ c. 方波位相型
Y$Rte .? d. 表面全息型
^jS1g*nrN e. 二元位相型
>jTiYJI_M 
gG.+3= a.衍射效率随
波长的变化曲线(正弦型)
0(u}z !U P B4I k^; /@: 
:?z @T[- b.衍射效率随入射角的变化曲线（正弦型）
vNdX =Xid"$ 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）
9+<A7PM1T eS4t0`kP jG& 8`*|* 
L">jSZW[[ a.透射型体光栅衍射效率随波长的变化关系
z.)*/HGJm !
,H6.IH;S 
HL$7Ou b.反射型体光栅衍射效率随入射角的变化关系
~X< $ l+ 5 wfu`(4 
C-,#t5eir c. 反射型体光栅衍射效率随光敏层厚度的变化关系
KX!/n`2u n[i:$! , qJl DQc- 实例3：波导搭配两个反射型体全息光栅（非序列模式）
n,-*$~{ G i( 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：
L:@COy http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/how-to-model-the-human-eye-in-zemax o,J8 n;"l http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/zemax-models-of-the-human-eye 5oB#{h fo>_*6i74 
g~9rt_OV DW7Jk"\GH /&@q*L 非序列模式：光斑点查看
cR55,DR,#W 
&io+* ]JmE(Y1(1 非序列模式：几何MTF（新的OpticStudio版本支持）
Lq6nmjL 
4wEkxCWp/ 2t? >0)*m 实例4：序列模式下查看衍射PSF,MTF等，简单的系统搭建如下
Ag(J SVY ;<0 ~^ ,Xm 
4v5qK 点列图
Sc}Rs 
4 s9^%K\8{ 衍射PSF
e&[~}f? 
"_BW UY %7\l+ g, 几何MTF
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tdu:imH~ }+u<w{-7/ 衍射MTF
pD~. "fb 
wA,-!m C\bJ_vl;' 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）。
4@ny%_/ C4d CaiX 详情请咨询：
sales@ueotek.com 027-87878386
