ZEMAXR近眼显示应用（AR/VR/MR）—全息波导头盔显示解决方案
,~l4-x., YVz,P_\(m 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。
MfFmJ7>Bg d] E.F64{ 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。
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n z ! k 一：波导模型，核心要点
V{qR/ 1. 此波导可分别定义覆盖层，衬底层及导波层折射率
yB;K|MXy? 2. 此波导可以定义入射窗，出射窗的位置及大小
.0X 5Vy 3. 此波导支持扩展光瞳（分束镜片，Lumus公司产品LOER方案）
U}<zn+SI#V 4. 此波导可以方便的定义分束镜片的数量
4Xn-L&0z 5. 此波导可以随便定义分束镜片倾斜角度
;'<SsI 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 5 Mn= 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
<< YH4}wZ 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）
4QNwu7TeR poi39B/Vt 实例1：Lumus的LOER波导分束镜方案
V`feUFw3 jgYe\dinM （Lumus的LOER波导分束镜方案）
6gq`V, v ?DA> >-`-D=!V L9z5o(Aa 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
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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）
/9-kG W[ 73q>' 2>Kn' p 实例2：波导与衍射光栅搭配耦合
s8r[U, }( P>*`<$FR dda*gq/p （两块透射位相型光栅） （两块反射型全息布拉格体光栅）
f+QDjJ?z _ukBp*u 二：位相型全息光栅，支持衍射效率及公差分析，支持如下全息光栅
~llw_ w a. 理想闪耀型
JU=4 v!0 b. 正弦位相型
>?$qKu c. 方波位相型
U,~ Z 2L d. 表面全息型
emS 7q|^ e. 二元位相型
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@Wb<+0 a.衍射效率随
波长的变化曲线(正弦型)
$\nAGmp@ l 9NET >#xIqxV, rPJbbV",+^ b.衍射效率随入射角的变化曲线（正弦型）
O-<nL B!Wf Aq &H-g]s 三：体全息（布拉格）光栅，支持透射型及反射型，支持衍射效率计算及公差分析，支持多种物光，参考光输入模式（用于构建干涉条纹，形成光栅周期分布）
Mr S~u gJ5|P
. lXrAsm$ m S-{AK a.透射型体光栅衍射效率随波长的变化关系
B%Z ,X jq QPz3IK% SRyot:l
b.反射型体光栅衍射效率随入射角的变化关系
*Cx3bg*Gan qMcOSZ%8J <\5E{/7Tl c. 反射型体光栅衍射效率随光敏层厚度的变化关系
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E#M4 {a1 W}> wRy 实例3：波导搭配两个反射型体全息光栅（非序列模式）
t|k -Bh:x 6^Ax3# q 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：
E&2mFg http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/how-to-model-the-human-eye-in-zemax zVtNT@1K>u http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/zemax-models-of-the-human-eye X}j_k=, C P&8QKX3
j^ ?h|w7/9 XZ1<sm8t." @:G#[>nKe 非序列模式：光斑点查看
H=>;M j c
UH KE\F sQr
|3}I( 非序列模式：几何MTF（新的OpticStudio版本支持）
p U5t, 2z=aP!9] ZHOh( 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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sJ x[eho,6) a*KJjl? k 点列图
H{fOAv1* W .bJ.hO* 衍射PSF
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iqJL VA@t8H, SRpPLY{:F 几何MTF
<+${gu?^ '/ H+ I?IAZa) 衍射MTF
$56 Z/* !&8HA Oxhc!9F 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）。
y6 _,U/9 aMycvYzH 详情请咨询：
sales@ueotek.com 027-87878386
