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這篇Blog介紹了 OpticStudio 中的原生體積全像模擬功能，該功能可以在考慮其物理特性的情況下，在序列模式下對全像光柵進行全面模擬和分析。在非序列模式下也透過使用 DLL 展示了相同的功能。這些分析對於設(shè)計用於虛擬實境 (VR) 和增強實境 (AR) 的抬頭顯示器 (HUD) 和頭戴型顯示器 (HMD) 等系統(tǒng)非常重要。我們將介紹模型中使用的理論和參數(shù)。

在這種情況下，應(yīng)使用高斯束腰光束選項來模擬光束模式。雷射的一般輸出可以從近軸波動方程的解中找到。對於雷射增益孔徑中的矩形、圓形和橢圓對稱性，已經(jīng)找到了該方程的三組正交解。所有這三種解決方案都可以在物理光學(xué)傳播 (POP) 中的 OpticStudio 中建模。一旦確定了由這些解決方案中的任何一個定義的光束的輸入分佈，就會使用 POP 將光束傳播通過感興趣的光學(xué)系統(tǒng)。

但是，對於包含 DOE 或超穎透鏡的系統(tǒng)進行模擬和設(shè)計總是很棘手的。沒有通用的方法可以處理所有情況。設(shè)計人員需要根據(jù)具體情況決定其系統(tǒng)的策略。許多設(shè)計過程需要兩種不同的光學(xué)理論/算法來分別處理光束在自由空間和微結(jié)構(gòu)中的傳播，而其他一些過程僅使用純光線追跡來達到目標(biāo)。由於模擬技術(shù)發(fā)展迅速，因此本文可能沒有涵蓋所有可用方法。

射出成型技術(shù)使可能的創(chuàng)新光學(xué)機構(gòu)設(shè)計技術(shù)，具有大規(guī)模生產(chǎn)的模塊很多好處。鏡頭可以設(shè)計成具有復(fù)雜的邊緣特徵，使它們能夠堆疊，從而簡化組裝並消除對齊的需要。Zemax 工具使注塑光學(xué)元件的可能性最大化變得簡單。在 OpticStudio 中創(chuàng)建的光學(xué)設(shè)計可以無縫轉(zhuǎn)換為原始 CAD 元件，並且所有光學(xué)資訊都完好無損。

在模擬的過程中，會將入射光因為元件表面鍍膜、反射和吸收而造成的能量損耗納入考量。一般的情況下，OpticStudio可以對大多數(shù)的鍍膜或雙折射材料進行完整的分析。但有時因為分類數(shù)據(jù)報告(Prescription data)不夠齊全，在進行模擬時會需要簡化後的模型。舉例而言，當(dāng)我們無法得到真實的鍍膜資訊時，OpticStudio中的理想(IDEAL)和表定(TABLE)鍍膜設(shè)定就可以派上用場。

同時，OpticStudio具有優(yōu)越的運算能力，可以進行規(guī)模較大的系統(tǒng)和更多影像參數(shù)的模擬。得益於此，眼科鏡片的設(shè)計可以有更進一步的改善，我們將在以下的文章中詳述。傳統(tǒng)設(shè)計方式對於人眼而言，存在一個虛擬的“遠點”，這個點代表了我們可以清楚看到物體的極限距離。在這個點之外的景物，將會成像於視網(wǎng)膜前方。當(dāng)眼球轉(zhuǎn)動時遠點的距離不會改變，因此會以這個距離為半徑形成一個“遠點球”。

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