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原文標題：“基于混合光線波前追跡法的可視化二維光柵光波導設計研究”

第一作者：葉川東

作者：宋強，覃嘉佳，張善文，王津，劉祥彪，周常河

增強現(xiàn)實（AR）近眼顯示技術中，衍射光波導因輕薄、大視場角等優(yōu)勢成為核心組件，但核心仿真工具長期被國外壟斷，制約國內(nèi)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。近日，國內(nèi)研究團隊成功研發(fā)首套基于混合光線波前追跡法的可視化光波導仿真模塊，填補了國產(chǎn)化空白。

二維光柵 AR 波導的分區(qū)與光柵結構優(yōu)化（來自原文）

該模塊創(chuàng)新融合幾何光線追跡與嚴格耦合波分析（RCWA），在宏觀光傳播模擬中保證效率，于微納光柵作用處精準捕獲波前信息，集成 k 域分析、光柵自動布局等核心功能，支持從結構設計到成像系統(tǒng)的跨尺度一體化仿真。

基于此模塊設計的二維衍射光波導，尺寸僅 55mm×40mm×1mm，實現(xiàn) 30° 視場角、15mm×7mm 眼動范圍及 14mm 出瞳距離。出瞳照度均勻性達 51%-86%，視場均勻性 32%-50%，50cycles/mm 空間頻率下 MTF 值均超 0.5，滿足 AR 近眼顯示核心光學要求。

軟件光線傳播分析圖（來自原文）

模塊通過粒子群算法優(yōu)化耦入光柵參數(shù)，將耦出光柵分區(qū)設計，有效提升能量分布均勻性。與國外商業(yè)軟件對比驗證，關鍵指標高度吻合，彰顯其可靠性與高精度。該模塊現(xiàn)已正式嵌入武漢二元科技有限公司的旗艦產(chǎn)品OAS光學軟件。

該模塊已為國產(chǎn) AR 光學研發(fā)提供自主可控的高效設計工具，助力消費級 AR 設備落地，對推動我國光學技術自主創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)升級具有重要意義。

（原文獲取：請您私信聯(lián)系工作人員）