ZEMAXR近眼显示应用（AR/VR/MR）—全息波导头盔显示解决方案
<BP RV> 0X uB;_vC 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。
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b5g ! [f/.! @sj 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。
}/p/ pVz .H2qs{N! 一：波导模型，核心要点
$/paEn" 1. 此波导可分别定义覆盖层，衬底层及导波层折射率
# k9 < 2. 此波导可以定义入射窗，出射窗的位置及大小
{ 5-zyE 3. 此波导支持扩展光瞳（分束镜片，Lumus公司产品LOER方案）
@!<d0_dnC 4. 此波导可以方便的定义分束镜片的数量
YjLe(+ WQ 5. 此波导可以随便定义分束镜片倾斜角度
U CRAw3= 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
-`Q}t g>cT 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
7)J6/(' 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）
{zP#woz2Q |s f*hlrJ 实例1：Lumus的LOER波导分束镜方案
i3PKqlp. 
.*!#98pT （Lumus的LOER波导分束镜方案）
N _G4_12( x GRT"U( 
Q]rqD83(( ;'HF'Z 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
!)c=1EX]" 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）
X>t 3|h BS7J#8 cu :Q-oV8t{ 实例2：波导与衍射光栅搭配耦合
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8a>SC$8" （两块透射位相型光栅） （两块反射型全息布拉格体光栅）
v"RiPHLT ~;unpy m' 二：位相型全息光栅，支持衍射效率及公差分析，支持如下全息光栅
OJ/SYZ.r a. 理想闪耀型
J?%}=_fsa b. 正弦位相型
7tgFDLA c. 方波位相型
S;=_;&68? d. 表面全息型
2*u.3,aW e. 二元位相型
Z^# ]# f 
+O+<Go@a a.衍射效率随
波长的变化曲线(正弦型)
#3 bv 3m =nU/ [T. ZJ(rG((! 
Q\9K2=4 b.衍射效率随入射角的变化曲线（正弦型）
'7tBvVO_ z(H?VfJ o 三：体全息（布拉格）光栅，支持透射型及反射型，支持衍射效率计算及公差分析，支持多种物光，参考光输入模式（用于构建干涉条纹，形成光栅周期分布）
}H y ~i kH?#B%N5 DMZ` Sx 
<9i fPSvJ a.透射型体光栅衍射效率随波长的变化关系
qC@Ar)T | ^GyH$. 
hz\WZ^ b.反射型体光栅衍射效率随入射角的变化关系
vM`~)rO@! z[9UQU~x? 
"8(U\KaX c. 反射型体光栅衍射效率随光敏层厚度的变化关系
IU!H t> fbC~WV# 64U6C *w+ 实例3：波导搭配两个反射型体全息光栅（非序列模式）
Z L_[4 Y 'RT tE 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：
mqFq_UX/ T http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/how-to-model-the-human-eye-in-zemax 'Kz9ygZy http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/zemax-models-of-the-human-eye +a$|Sc
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mhzYz;} E4HU 'y~ $|a;~m> 非序列模式：光斑点查看
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B?6QMC; nQ=aLV +' 非序列模式：几何MTF（新的OpticStudio版本支持）
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U7H9/<&o ;>ozEh#8w 实例4：序列模式下查看衍射PSF,MTF等，简单的系统搭建如下
pn\V +Rg' IR$ (_9z 
NK/4OAt% 点列图
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]b}B2F'n 衍射PSF
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4%_M27bu[ i@ zY9,b 几何MTF
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&mkpJF/ :"'nK6> 衍射MTF
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ai ^|N.! )^/0cQcJ 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）。
]J@/p:S> ngUHkpYS5 详情请咨询：
sales@ueotek.com 027-87878386
