ZEMAXR近眼显示应用（AR/VR/MR）—全息波导头盔显示解决方案
V!yp@%D (AyRs7Dkn 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。
'xu7AKpU) DcFV^8O& 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\Oc]gi\L ] % ZjD 一：波导模型，核心要点
JY;#]'T\; 1. 此波导可分别定义覆盖层，衬底层及导波层折射率
Vt$ $ceu 2. 此波导可以定义入射窗，出射窗的位置及大小
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ug# 3. 此波导支持扩展光瞳（分束镜片，Lumus公司产品LOER方案）
B hhK| U/ 4. 此波导可以方便的定义分束镜片的数量
=:0IHyB#0 5. 此波导可以随便定义分束镜片倾斜角度
: #"OCXr 6. 此波导可以方便的定义分束镜片的反射率/透射率，来保证光瞳扩展区域多出射光束的能量均匀性
k^vmRe<lk 7. 此波导可以“一键”检验入射光束是否满足全反射条件，并过滤掉不满足全反射条件的光束
zL[ U; 8. 此波导可以搭配全息光栅、体光栅（光栅支持衍射效率计算，支持优化及公差分析）
c+\Gd}IJq Z)Xq!]~/g 实例1：Lumus的LOER波导分束镜方案
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37<GG) （Lumus的LOER波导分束镜方案）
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u.xA}yVS X~/ 9Vd g 左图：4个分束镜片具有相同的反射/透射比，但会导致出射的4束光能量上分布不均匀
hGaYQgGq 右图：合理的控制优化4个分束镜片反射/透射比，来使得输出的4束光能量分布均匀（扩展光瞳上的能量分布均匀）
(HP={MrV R.n`R|NOd zfT'!kb,( 实例2：波导与衍射光栅搭配耦合
r:S5x. P2 )I0g&e^Tzy 
a} I z （两块透射位相型光栅） （两块反射型全息布拉格体光栅）
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h hNFp 二：位相型全息光栅，支持衍射效率及公差分析，支持如下全息光栅
^LAS9K1. a. 理想闪耀型
%%-Tjw o b. 正弦位相型
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8t'dw?K c. 方波位相型
t3h \.(mq d. 表面全息型
i~M.F=I5 e. 二元位相型
8i+jFSZ$ 
~m"M#1,ln3 a.衍射效率随
波长的变化曲线(正弦型)
'\3.isTsx rBL_]\$7} 7[ VCC I
g 
MJk:s[o b.衍射效率随入射角的变化曲线（正弦型）
?(XX lVK F^-i 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）
[ E&"9%K _M[[o5{ m]b.P,~v 
"nS{
;: a.透射型体光栅衍射效率随波长的变化关系
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Kr & ) P|Qn Z){ 
RI ].LB_ b.反射型体光栅衍射效率随入射角的变化关系
C X@H G)l yyYbB ]D 
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t xY c. 反射型体光栅衍射效率随光敏层厚度的变化关系
Wn)A/Z ^r 1 bx^Pt) c[e Gp Z] 实例3：波导搭配两个反射型体全息光栅（非序列模式）
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$e 显示屏经过投影成像镜头，通过体光栅将光束耦合到波导，然后通过另外一块体光栅将光束耦合导出至人眼，此处人眼用一块理想
透镜模拟。更精确的人眼模型，请参考：
@;-Un/'C;7 http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/how-to-model-the-human-eye-in-zemax ^*T{-U' http://zemax.com/os/resources/learn/knowledgebase/zemax-models-of-the-human-eye \~m%4kzG8J o3`gx 
"gVH;<&] R yIaT G7#~=W
2M 非序列模式：光斑点查看
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E~U|v'GCd ?J1&,'& 非序列模式：几何MTF（新的OpticStudio版本支持）
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m_W.r+s~C4 4 zvU"np 实例4：序列模式下查看衍射PSF,MTF等，简单的系统搭建如下
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Z)>a6s$ih< 点列图
YRX2^v ^[ 
>@\?\!Go 衍射PSF
I;PO$T 
0hr)tYW,G dEl3?~ 几何MTF
LWR &(p.% 
04LVa|Y@U s%re>)=| 衍射MTF
s~'C 'B? 
Nd!=3W5? :BiR6>1: 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）。
\^Q)`Lqp:g >LZ)<-Mk 详情请咨询：
sales@ueotek.com 027-87878386
