ZEMAXR近眼显示应用（AR/VR/MR）—全息波导头盔显示解决方案
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(_ pV[S Y6/ 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。
#:[^T,YD 0 m9Xauk$( 因此选择合适的
光学设计软件，进行仿真，
优化及公差分析，将为您的工作助力，事半功倍。本文通过定制化的模块，利用ZEMAXR对此类
光学系统进行了细致的研究。ZEMAXR作为光学行业的标杆性软件，得到了业内广泛的认可，不仅在传统光学，几何光学领域应用广泛，通过此文我们可以看到，对前沿类光学研究诸如衍射光学等也是一款利器。我们利用ZEMAXR结合定制化的模块，为您提供系统级的解决方案，涵盖显示系统，成像
镜头，波导，衍射光栅，人眼模型，支持衍射效率计算，优化，公差分析及杂散光分析。
#l 7(W G 1# }}: 一：波导模型，核心要点
DsX+/)d 1. 此波导可分别定义覆盖层，衬底层及导波层折射率
[SJ3FZ< 2. 此波导可以定义入射窗，出射窗的位置及大小
"d"6.ND 3. 此波导支持扩展光瞳（分束镜片，Lumus公司产品LOER方案）
ZB+~ 0 [C 4. 此波导可以方便的定义分束镜片的数量
qg1tDN`s 5. 此波导可以随便定义分束镜片倾斜角度
;V v.$mI 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
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* nG 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
nOTe 3?i> 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）
-RI&uFqOI 0fE?(0pBj 实例1：Lumus的LOER波导分束镜方案
B e;l!] i dj-/% MU （Lumus的LOER波导分束镜方案）
Jo'~o Z$ 7/e25LS!`U t XfXuHa _ kEU=)Xe 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
\$+#7( K 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）
Fe L !%z ,eSII2,r4 F81Kxcs 实例2：波导与衍射光栅搭配耦合
R+r;V ]-/ SiLWy=qbR F e1^9ja （两块透射位相型光栅） （两块反射型全息布拉格体光栅）
.C|dGE?, # KUN ZW 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
Lr j p a. 理想闪耀型
>zX `qv&> b. 正弦位相型
lK Ry4~O c. 方波位相型
-[}Ah NYK d. 表面全息型
HC!5AJ&+}v e. 二元位相型
@Ta0 v:Y g|Xjw Ti8$ a.衍射效率随
波长的变化曲线(正弦型)
s{uSU1lQn 0u}+n+\ g Y>2oU`ly, fA)4'7UT b.衍射效率随入射角的变化曲线（正弦型）
X? 7s
^6@6BYf) 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）
G? +0#?'Y BD2Gv )?g +<Y1`kV) *4y0Hq a.透射型体光栅衍射效率随波长的变化关系
-&h< t/U ~--b#o { 0ky3rFSh1 b.反射型体光栅衍射效率随入射角的变化关系
\*mKctpz]6 # X"fm1 Z x&= K" c. 反射型体光栅衍射效率随光敏层厚度的变化关系
J3 xi 5 S 3ih:t'N- 9 Xe|*bT 实例3：波导搭配两个反射型体全息光栅（非序列模式）
ZdJQ9 y [{PmU~RMYf 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：
~? n)/i(" http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/how-to-model-the-human-eye-in-zemax k $E{'Dv http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/zemax-models-of-the-human-eye _iH:>2p 5R :gM_v?sy Ask~ T5eJIc3a" .2
}5Dc,eR 非序列模式：光斑点查看
g$U7bCHG U ]Fnf?( R:y u 非序列模式：几何MTF（新的OpticStudio版本支持）
RY}:&vW Dk ]RuH6d2d| vMYEP_lhK, 实例4：序列模式下查看衍射PSF,MTF等，简单的系统搭建如下
[Qn=y/._r V!f'
O@p[ u >.>hQ 点列图
rT'<6]` /h ,-J 8[ 衍射PSF
@<$_X1)s 6'|NALW 3J[ 5^ 几何MTF
5N[H@%>QO ^,#MfF6 CTZ#Qi NP 衍射MTF
Wdp4'rB b`^mpB*6R %(~8a 由于人眼是大像差系统，衍射效应一般不明显，从速度上考虑可以优先使用几何的光斑尺寸及几何MTF进行优化及公差分析（此时也考虑光栅的衍射效率）。
;m }o$` Q oWjC 详情请咨询：
sales@ueotek.com 027-87878386
