ZEMAXR近眼显示应用（AR/VR/MR）—全息波导头盔显示解决方案
2/>AmVM 7,Z%rqf\) 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。
rxm!'.+ f4X?\e GT 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。
r6MQ|@ dwJ 'hg 一：波导模型，核心要点
=@{H7z(p& 1. 此波导可分别定义覆盖层，衬底层及导波层折射率
n*bbmG1 2. 此波导可以定义入射窗，出射窗的位置及大小
G 9}[g)R* 3. 此波导支持扩展光瞳（分束镜片，Lumus公司产品LOER方案）
Ld+}T"Z&M> 4. 此波导可以方便的定义分束镜片的数量
PtmdUHvD 5. 此波导可以随便定义分束镜片倾斜角度
fqvA0"tv 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
rD<@$KpP 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
"R):B~8|H{ 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）
o.Q |%&1 xNq&_oY7 实例1：Lumus的LOER波导分束镜方案
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JUwP<C[ （Lumus的LOER波导分束镜方案）
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8 A%6W 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
(:E^} &A 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）
Ak>RLD25_ T<p>: $vo Ct"h.rD ] 实例2：波导与衍射光栅搭配耦合
iFga==rw D~2,0K 
V^?+|8_( （两块透射位相型光栅） （两块反射型全息布拉格体光栅）
97$y,a{6 .hT^7|Jz[ 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
TKj9s '/ a. 理想闪耀型
zPhN V8k- b. 正弦位相型
n g<|lsZd c. 方波位相型
+J.^JXyp0 d. 表面全息型
SznNvd < e. 二元位相型
;k!Ej-( 
N"HN] Y@w a.衍射效率随
波长的变化曲线(正弦型)
}Y< (1 w PT>,:zY _0 Wd m* 
5+,&9;'Y^ b.衍射效率随入射角的变化曲线（正弦型）
& =_YL c3K(mM: 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）
'4N[bRCn i,b>&V/Y$ ( 8H
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]+fL6"OD/2 a.透射型体光栅衍射效率随波长的变化关系
Lqwc:%Y:_ & 8~U&g6C 
]9b*!n<z b.反射型体光栅衍射效率随入射角的变化关系
aD%")eP%& ! =|{ 
.,tf[w 71 c. 反射型体光栅衍射效率随光敏层厚度的变化关系
Pf(z0o& xr.fZMOh4 kdg Q -UN$ 实例3：波导搭配两个反射型体全息光栅（非序列模式）
?4gYUEM# R},mq&f5 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：
#!Kg?BR2 http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/how-to-model-the-human-eye-in-zemax *3 .
] http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/zemax-models-of-the-human-eye FDpNM\SR1l y{"8VT) 
b\6w [52m 3osAWSCEL C2DNyMu 非序列模式：光斑点查看
]]9eUw= 
~Dgui/r9J U
.G*C 非序列模式：几何MTF（新的OpticStudio版本支持）
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]Ns b V H |75, !< 实例4：序列模式下查看衍射PSF,MTF等，简单的系统搭建如下
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X~n Kuo 点列图
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H^'EY:| 衍射PSF
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3 $WK%"%T 2u#{K9g 几何MTF
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Z`<
+8e rpy`Wz/[ 衍射MTF
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Y@;bA=Du} Y$Os&t@bu 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）。
c US2* 7h .8fOc.h8h 详情请咨询：
sales@ueotek.com 027-87878386
