ZEMAXR近眼显示应用（AR/VR/MR）—全息波导头盔显示解决方案
^L'<%_# . RMAbu*D 0 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。
\G6V -W d)0 hAdh 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。
yRz l} GA.cp*2 ~ 一：波导模型，核心要点
DMT2~mh 1. 此波导可分别定义覆盖层，衬底层及导波层折射率
R I]x= 2. 此波导可以定义入射窗，出射窗的位置及大小
Hlj3z3 3. 此波导支持扩展光瞳（分束镜片，Lumus公司产品LOER方案）
C(}Kfi@6N 4. 此波导可以方便的定义分束镜片的数量
M\kct7Y 5. 此波导可以随便定义分束镜片倾斜角度
PH!r W R 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
x8 & ~ 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
W}k)5<C4v 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）
6Q`7>l.|? g]. _J 实例1：Lumus的LOER波导分束镜方案
&tw{d DD6 ['I5(M@ （Lumus的LOER波导分束镜方案）
ak(P<OC- "-G&]YMl J#G\7'?{ r7 v 1q 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
2O`s'&.h 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）
(@xr/9:i a<Ps6' 9tB :1n} 实例2：波导与衍射光栅搭配耦合
9bD ER xGX U7w:X @ oFuX. （两块透射位相型光栅） （两块反射型全息布拉格体光栅）
OWmI$_L ~-NlTx 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
,
ins/-3 a. 理想闪耀型
7[(<t + b. 正弦位相型
)eB CO~HS c. 方波位相型
)(`,!s,8) d. 表面全息型
!(qaudX{>k e. 二元位相型
]ov"&,J R<ZyP~ a.衍射效率随
波长的变化曲线(正弦型)
-) E6{ S&~;l/ *l'5z)] {c=H#- A b.衍射效率随入射角的变化曲线（正弦型）
|A:+[35 m[& pR2T 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.Ov&d4)( 9jrlB0 Fx@@.O6 [\)irCDv a.透射型体光栅衍射效率随波长的变化关系
WSV% Oy3V (s!cd]Qa. XNB4K jT b.反射型体光栅衍射效率随入射角的变化关系
Ndqhc oz\r0: J ?H| " c. 反射型体光栅衍射效率随光敏层厚度的变化关系
U( "m}^ YD iru )cxML<j'
实例3：波导搭配两个反射型体全息光栅（非序列模式）
_ 6MNEoy ? ?r(Bu 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：
wTu=v http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/how-to-model-the-human-eye-in-zemax WJw
%[_ W http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/zemax-models-of-the-human-eye 98t|G5 qvN 5[rb !8OUH6{2 JJE 0q5[ -'::$
{ 非序列模式：光斑点查看
u[1'Ap 0D_{LBO6LU .k:Uj -& 非序列模式：几何MTF（新的OpticStudio版本支持）
k[;(@e@c ~b SjZ1` gX *i" Y# 实例4：序列模式下查看衍射PSF,MTF等，简单的系统搭建如下
ewzZb*\ |>AHc_:$$ 5SmgE2 } 点列图
@`#"6y? aT%6d@g 衍射PSF
^1w*$5YI he1W22 '5m`[S-IU 几何MTF
,# QLc +G<9 |- p+d?k"WN? 衍射MTF
,[0rh%%j {w|KWGk2 <ooRpn 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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9='=wWW 详情请咨询：
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