|
|
解决方案
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。
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，利用光学设计软件对此类光学系统进行了细致的研究。光学设计软件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。我们利用光学设计软件结合定制化的模块，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。
一：波导模型，核心要点
此波导可分别定义覆盖层，衬底层及导波层折射率
此波导可以定义入射窗，出射窗的位置及大小
此波导支持扩展光瞳（分束镜片，Lumus公司产品LOE®方案）
此波导可以方便的定义分束镜片的数量
此波导可以随便定义分束镜片倾斜角度
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
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
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）
实例1：Lumus的LOE®波导分束镜方案
（Lumus的LOE®波导分束镜方案）
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
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）
实例2： 波导与衍射光栅搭配耦合
（两块透射位相型光栅）
（两块反射型全息布拉格体光栅）
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
理想闪耀型
正弦位相型
方波位相型
表面全息型
二元位相型
a.衍射效率随波长的变化曲线(正弦型)
b.衍射效率随入射角的变化曲线（正弦型）
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）
透射型体光栅衍射效率随波长的变化关系
b.反射型体光栅衍射效率随入射角的变化关系
c. 反射型体光栅衍射效率随光敏层厚度的变化关系
实例3： 波导搭配两个反射型体全息光栅（非序列模式）
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。
非序列模式：光斑点查看
非序列模式：几何MTF（新的OpticStudio版本支持）
实例4： 序列模式下查看衍射PSF,MTF等，简单的系统搭建如下
点列图
衍射PSF
几何MTF
衍射MTF
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）
ASAP/APEX技术交流群 373021576
SYNOPSYS光学设计与优化交流群 965722997
RP激光软件交流群 302099202
武汉墨光科技有限公司
Copyright © 2012-2021 武汉墨光科技有限公司版权所有
许可证：鄂ICP备17024342号-1
