ZEMAXR近眼显示应用（AR/VR/MR）—全息波导头盔显示解决方案
#wm)e)2@ 'XQv> J 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。
/3Gv 51' IweQB} d 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。
;j_#,Da9< EGMcU| yL 一：波导模型，核心要点
&k{@: z 1. 此波导可分别定义覆盖层，衬底层及导波层折射率
If#7SF)n' 2. 此波导可以定义入射窗，出射窗的位置及大小
a+BA~|u^ 3. 此波导支持扩展光瞳（分束镜片，Lumus公司产品LOER方案）
$fvUb_n 4. 此波导可以方便的定义分束镜片的数量
) DLK<10 5. 此波导可以随便定义分束镜片倾斜角度
K|1^?#n 6. 此波导可以方便的定义分束镜片的反射率/透射率，来保证光瞳扩展区域多出射光束的能量均匀性
F;NZJEy 7. 此波导可以“一键”检验入射光束是否满足全反射条件，并过滤掉不满足全反射条件的光束
YvHn~gNPhs 8. 此波导可以搭配全息光栅、体光栅（光栅支持衍射效率计算，支持优化及公差分析）
SO&;]YO Zd%\x[f9ck 实例1：Lumus的LOER波导分束镜方案
<(t<gS # 6qA{l_V （Lumus的LOER波导分束镜方案）
t[
MRyi)LF aY+>85?g '}Y8a$(;V |O+binq 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
&boB u^,94 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）
! O>mu6:Rf M*{e e0\`r RGKJO_*J2 实例2：波导与衍射光栅搭配耦合
MU^Z*r 6u7HO-aa tw')2UGg （两块透射位相型光栅） （两块反射型全息布拉格体光栅）
Yb\36| U5PCj ]-Xt 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
0\ o'd\ a. 理想闪耀型
}R'oAE}$ b. 正弦位相型
Q'Tn+}B& c. 方波位相型
ZqGq%8\.s d. 表面全息型
`'QPe42 e. 二元位相型
t|DYz#] 5VcYdu 3 a.衍射效率随
波长的变化曲线(正弦型)
X[[=YCi0 S {H8}m|MW }bTMeCgI C!P6Z10+j b.衍射效率随入射角的变化曲线（正弦型）
3IxT2@H) (TQXG^n$gY 三：体全息（布拉格）光栅，支持透射型及反射型，支持衍射效率计算及公差分析，支持多种物光，参考光输入模式（用于构建干涉条纹，形成光栅周期分布）
"8X+F% sig_2; Tk:y>P!%a x1et,&, a.透射型体光栅衍射效率随波长的变化关系
/P%:u0fX, 3^a"$VW1 EKf4f^< b.反射型体光栅衍射效率随入射角的变化关系
aU! UY( _V?Q4}7d/ P;/T`R=Vr" c. 反射型体光栅衍射效率随光敏层厚度的变化关系
kShniN xl^'U/ 90!Ib~7zH 实例3：波导搭配两个反射型体全息光栅（非序列模式）
VGq]id{*$ pf_ /jR 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：
@:@rks& http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/how-to-model-the-human-eye-in-zemax AQ5v`xE4 http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/zemax-models-of-the-human-eye >A/=eW/q \v_C7R;& ik*_,51Zj ;~J~g# wGH@I_cy> 非序列模式：光斑点查看
YovY0nO K/-D 5U s$_#T 非序列模式：几何MTF（新的OpticStudio版本支持）
C(t/:?(y vo-{3]u#= qg/5m; U 实例4：序列模式下查看衍射PSF,MTF等，简单的系统搭建如下
kR ]SxG9 7fqYSMHR 'Ot[q^,KRG 点列图
8E+l; 2 Tjqn::~D 衍射PSF
%K7}yy&9C h~p}08 ?s]`G'=>V` 几何MTF
F{ ,O+\
P +0xi g OM`I+CwT 衍射MTF
@\?f77Of6 3#[I _ MVdx5,t 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）。
#Au&2_O Cj+=9Dc 详情请咨询：
sales@ueotek.com 027-87878386
