ZEMAXR近眼显示应用（AR/VR/MR）—全息波导头盔显示解决方案
dP<=BcH>f CpeU5 o@ 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。
[] `&vWZ =Og)q$AL 因此选择合适的
光学设计软件，进行仿真，
优化及公差分析，将为您的工作助力，事半功倍。本文通过定制化的模块，利用ZEMAXR对此类
光学系统进行了细致的研究。ZEMAXR作为光学行业的标杆性软件，得到了业内广泛的认可，不仅在传统光学，几何光学领域应用广泛，通过此文我们可以看到，对前沿类光学研究诸如衍射光学等也是一款利器。我们利用ZEMAXR结合定制化的模块，为您提供系统级的解决方案，涵盖显示系统，成像
镜头，波导，衍射光栅，人眼模型，支持衍射效率计算，优化，公差分析及杂散光分析。
EwC{R` ,3p~w5C/+[ 一：波导模型，核心要点
S^>,~R.TX 1. 此波导可分别定义覆盖层，衬底层及导波层折射率
MmnOHN@. 2. 此波导可以定义入射窗，出射窗的位置及大小
XJ` ]ga 3. 此波导支持扩展光瞳（分束镜片，Lumus公司产品LOER方案）
N OiN^::m 4. 此波导可以方便的定义分束镜片的数量
wKY Za# u 5. 此波导可以随便定义分束镜片倾斜角度
o9%)D<4M 6. 此波导可以方便的定义分束镜片的反射率/透射率，来保证光瞳扩展区域多出射光束的能量均匀性
L> 9V&\ 7. 此波导可以“一键”检验入射光束是否满足全反射条件，并过滤掉不满足全反射条件的光束
I E&!YP(U( 8. 此波导可以搭配全息光栅、体光栅（光栅支持衍射效率计算，支持优化及公差分析）
g Vv>9W(' )Sg~[WxDv 实例1：Lumus的LOER波导分束镜方案
,PuL{%PXu 
"UGY2skf; （Lumus的LOER波导分束镜方案）
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z 1H@>/QC 
I^UC&5dC (-xS?8x$ 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
57zSu3v4Y 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）
XY)&}u. =K{ "{5Wb W<$Z=(_v 实例2：波导与衍射光栅搭配耦合
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{G}.b)9FG （两块透射位相型光栅） （两块反射型全息布拉格体光栅）
K[Kh&` T cU@SIJ ) 二：位相型全息光栅，支持衍射效率及公差分析，支持如下全息光栅
6c "0}) p a. 理想闪耀型
R )z4n b. 正弦位相型
zb}9%.U c. 方波位相型
2FF4W54 I d. 表面全息型
~\.w^*$#Y e. 二元位相型
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9:,\gw>F a.衍射效率随
波长的变化曲线(正弦型)
e8]\U/ ng:9 l3 x
L %K \C 
n'01Hh`0 b.衍射效率随入射角的变化曲线（正弦型）
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{e''q pr#z=vqH 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）
j =WST O QT;zqup t!x5 fNo) 
R_68-WO a.透射型体光栅衍射效率随波长的变化关系
'0uh D.|G }i`PGx 
9@52Fg ;mj b.反射型体光栅衍射效率随入射角的变化关系
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!n$tr c. 反射型体光栅衍射效率随光敏层厚度的变化关系
I8<,U!$ {%{ `l- :GW&O /Yo 实例3：波导搭配两个反射型体全息光栅（非序列模式）
;SaX;!`39+ \X&H; xnC5 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：
BV(8y.H http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/how-to-model-the-human-eye-in-zemax &A)B~"[~ http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/zemax-models-of-the-human-eye xY U .D+RY 0B&Y ]* 
:
G`hm{ X
9%'|(tL
8 <7GdCME 非序列模式：光斑点查看
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>O?U= OeD I _%a{$Gjl 非序列模式：几何MTF（新的OpticStudio版本支持）
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!]fQ+ *X0g 9,_mS{+B 实例4：序列模式下查看衍射PSF,MTF等，简单的系统搭建如下
t|!j2<e 0i|oYaC 
-gas?^` 点列图
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(_*5oj - 衍射PSF
MR,R}B$ 
mp?78_I) pY~,(s|Qb 几何MTF
w T Gb d 
!F4@KAv n?ctLbg 衍射MTF
{^rs #, W 
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uM$~qf/K 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）。
d]i(h~?_ RZ7( J 详情请咨询：
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