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? 一般來說設(shè)計(jì)者會(huì)在ZEMAX和CODE V中設(shè)計(jì)HOE的結(jié)構(gòu) ? FRED可以讀取CODE V和ZEMAX的光學(xué)元件并精確地創(chuàng)建HOE，因此大多數(shù)用戶實(shí)際上從未手工輸入系數(shù)。（Zemax和Codev對(duì)HOE的描述不同，但FRED知道如何正確地解釋元件。）

? 一般來說設(shè)計(jì)者會(huì)在ZEMAX和CODE V中設(shè)計(jì)HOE的結(jié)構(gòu)? FRED可以讀取CODE V和ZEMAX的光學(xué)元件并精確地創(chuàng)建HOE，因此大多數(shù)用戶實(shí)際上從未手工輸入系數(shù)。（Zemax和Codev對(duì)HOE的描述不同，但FRED知道如何正確地解釋元件。）

全息圖是一種非常通用的光學(xué)元件，可以用來實(shí)現(xiàn)緊湊輕便的系統(tǒng)。它們被有效地應(yīng)用于各種各樣的應(yīng)用中，近年來在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)頭戴設(shè)備的設(shè)計(jì)中尤其有價(jià)值。 本文描述了全息圖的主要特征，并對(duì) OpticStudio 中可用的全息圖模型進(jìn)行了概述。 附件下載 聯(lián)系工作人員獲取附件 什么是全息圖? 全息圖是記錄在高分辨率感光乳劑上的干涉圖案。

前言 通常激光光強(qiáng)分布呈高斯型，而在許多實(shí)際應(yīng)用中，需要將光強(qiáng)分布加以轉(zhuǎn)換，即光束整形，如呈平頂狀和環(huán)狀等。以往人們多用計(jì)算全息法實(shí)現(xiàn)環(huán)形分布，但衍射效率低，難于推廣。近年來人們開始研究二元光學(xué)元件(BOE)在光束整形方面的作用。二元光學(xué)元件是在計(jì)算機(jī)制全息圖和相息圖研究發(fā)展的基礎(chǔ)上，利用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)和微電子加工技術(shù)研制成的一種高效率的新型光學(xué)元件。

通常激光光強(qiáng)分布呈高斯型，而在許多實(shí)際應(yīng)用中，需要將光強(qiáng)分布加以轉(zhuǎn)換，即光束整形，如呈平頂狀和環(huán)狀等。以往人們多用計(jì)算全息法實(shí)現(xiàn)環(huán)形分布，但衍射效率低，難于推廣。近年來人們開始研究二元光學(xué)元件(BOE)在光束整形方面的作用。二元光學(xué)元件是在計(jì)算機(jī)制全息圖和相息圖研究發(fā)展的基礎(chǔ)上，利用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)和微電子加工技術(shù)研制成的一種高效率的新型光學(xué)元件。

前言 通常激光光強(qiáng)分布呈高斯型，而在許多實(shí)際應(yīng)用中，需要將光強(qiáng)分布加以轉(zhuǎn)換，即光束整形，如呈平頂狀和環(huán)狀等。以往人們多用計(jì)算全息法實(shí)現(xiàn)環(huán)形分布，但衍射效率低，難于推廣。近年來人們開始研究二元光學(xué)元件(BOE)在光束整形方面的作用。二元光學(xué)元件是在計(jì)算機(jī)制全息圖和相息圖研究發(fā)展的基礎(chǔ)上，利用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)和微電子加工技術(shù)研制成的一種高效率的新型光學(xué)元件。

與諸如磨砂玻璃、乳色玻璃和全息元件等隨機(jī)漫射體截然不同，工程漫射體要求對(duì)于每個(gè)散射中心，通常為微透鏡單元，都進(jìn)行控制。例如全息漫射體可以視為一組隨機(jī)排列的透鏡，但是通過全息曝光形成的類透鏡效果只能通過靜態(tài)方式進(jìn)行控制：而無法單獨(dú)操控每個(gè)微透鏡單元，這也幫助解釋了全息漫射體無法控制光的分布和輪廓。另一方面，在工程漫射體中，每個(gè)微透鏡單元形成漫射體，由其凹形縱斷面和在陣列中的位置所確定。

與諸如磨砂玻璃、乳色玻璃和全息元件等隨機(jī)漫射體截然不同，工程漫射體要求對(duì)于每個(gè)散射中心，通常為微透鏡單元，都進(jìn)行控制。例如全息漫射體可以視為一組隨機(jī)排列的透鏡，但是通過全息曝光形成的類透鏡效果只能通過靜態(tài)方式進(jìn)行控制：而無法單獨(dú)操控每個(gè)微透鏡單元，這也幫助解釋了全息漫射體無法控制光的分布和輪廓。另一方面，在工程漫射體中，每個(gè)微透鏡單元形成漫射體，由其凹形縱斷面和在陣列中的位置所確定。

圖3.光譜分裂的全息光柵-透鏡CPV幾何結(jié)構(gòu) 3. 建模和原型系統(tǒng)結(jié)果 設(shè)計(jì)平面透射光柵使用物理光學(xué)軟件對(duì)其進(jìn)行數(shù)值建模，以獲得AM1.5照明的光譜和角度性能數(shù)據(jù)。然后將光柵數(shù)值模型放入Photon Engineering FRED?Optimum光線追跡軟件中，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行建模，并考慮光學(xué)和追跡損耗。類似地，用實(shí)驗(yàn)測(cè)試的光柵的衍射效率替代數(shù)值模型。

與諸如磨砂玻璃、乳色玻璃和全息元件等隨機(jī)漫射體截然不同，工程漫射體要求對(duì)于每個(gè)散射中心，通常為微透鏡單元，都進(jìn)行控制。例如全息漫射體可以視為一組隨機(jī)排列的透鏡，但是通過全息曝光形成的類透鏡效果只能通過靜態(tài)方式進(jìn)行控制：而無法單獨(dú)操控每個(gè)微透鏡單元，這也幫助解釋了全息漫射體無法控制光的分布和輪廓。另一方面，在工程漫射體中，每個(gè)微透鏡單元形成漫射體，由其凹形縱斷面和在陣列中的位置所確定。

本文演示了如何利用全息技術(shù)在序列模式下建立一個(gè)用于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的光學(xué)系統(tǒng)。 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)和全息圖 全息圖是記錄在高分辨率感光乳劑上的干涉圖案。全息系統(tǒng)的使用中存在兩個(gè)不同的階段：構(gòu)造階段和重構(gòu)階段，分別適用于全息圖的構(gòu)建和作為光學(xué)元件的使用。有關(guān)該主題的詳細(xì)內(nèi)容，請(qǐng)參考文章：“如何在OpticStudio中建模全息圖”。

幾何元件類型 為什么FRED這個(gè)特性非常有用： FRED有很多常用的光學(xué)元件和幾何形狀，可以添加到模型里面。FRED可以很容易地讓用戶創(chuàng)建復(fù)雜、真實(shí)渲染的幾何圖形。此外，Element Primitives（元件基元）允許用戶使用類似于CAD程序的建模方式，創(chuàng)建實(shí)體及執(zhí)行布爾運(yùn)算來定義模型。 1. 透鏡：可以由半徑、曲率或焦距/彎曲因子進(jìn)行指定。

應(yīng)用舉例 光機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì) FRED可以在它的3D窗口中添加各種光學(xué)元件，如透鏡/棱鏡/偏振片/分光鏡等，光源可選類型豐富。不僅如此，除了光學(xué)系統(tǒng)的建模，用戶甚至可以將機(jī)械系統(tǒng)一并整合到FRED中來，并對(duì)其光學(xué)特性進(jìn)行針對(duì)性的分析和計(jì)算，非常接近于真實(shí)的系統(tǒng)。

本文演示了如何利用全息技術(shù)在序列模式下建立一個(gè)用于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的光學(xué)系統(tǒng)。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)和全息圖全息圖是記錄在高分辨率感光乳劑上的干涉圖案。全息系統(tǒng)的使用中存在兩個(gè)不同的階段：構(gòu)造階段和重構(gòu)階段，分別適用于全息圖的構(gòu)建和作為光學(xué)元件的使用。有關(guān)該主題的詳細(xì)內(nèi)容，請(qǐng)參考文章：“如何在OpticStudio中建模全息圖”。

全息系統(tǒng)的使用中存在兩個(gè)不同的階段：構(gòu)造階段和重構(gòu)階段，分別適用于全息圖的構(gòu)建和作為光學(xué)元件的使用。有關(guān)該主題的詳細(xì)內(nèi)容，請(qǐng)參考文章：“如何在 OpticStudio 中建模全息圖”。在普通的AR系統(tǒng)中，光通過全息圖耦合到波導(dǎo)中，從而將相關(guān)信息從顯示器傳輸?shù)窖劬Α２▽?dǎo)的優(yōu)點(diǎn)是它很大程度上是透明的，不會(huì)阻擋來自現(xiàn)實(shí)世界的光。

本文演示了如何利用全息技術(shù)在序列模式下建立一個(gè)用于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的光學(xué)系統(tǒng)。 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)和全息圖 全息圖是記錄在高分辨率感光乳劑上的干涉圖案。全息系統(tǒng)的使用中存在兩個(gè)不同的階段：構(gòu)造階段和重構(gòu)階段，分別適用于全息圖的構(gòu)建和作為光學(xué)元件的使用。有關(guān)該主題的詳細(xì)內(nèi)容，請(qǐng)參考文章：“如何在OpticStudio中建模全息圖”。

本文演示了如何利用全息技術(shù)在序列模式下建立一個(gè)用于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的光學(xué)系統(tǒng)。 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)和全息圖 全息圖是記錄在高分辨率感光乳劑上的干涉圖案。全息系統(tǒng)的使用中存在兩個(gè)不同的階段：構(gòu)造階段和重構(gòu)階段，分別適用于全息圖的構(gòu)建和作為光學(xué)元件的使用。

液晶投影儀 液晶投影機(jī)的是最重要的一個(gè)應(yīng)用，FRED的非序列光線追蹤能力用下圖進(jìn)行了演示。由弧光燈發(fā)射出來的光線分裂為3種RGB顏色并在立方體組合器中重組并創(chuàng)建了計(jì)算機(jī)顯示圖像。這種應(yīng)用類型中的許多建模問題已經(jīng)被寫入到程序中使得模擬這種類型的顯示項(xiàng)目、偏振、多光束路徑、彩色圖像、高級(jí)光源建模以及透鏡和反射鏡陣列變得簡(jiǎn)單。

FRED用于LED建模CAD導(dǎo)入■ FRED可以導(dǎo)入IGES和STEP格式CAD模型，允許光學(xué)和機(jī)械元件的快速集成。■ 一些LED廠商網(wǎng)上提供CAD文件，如Cree，OSRAM，Philips Lumileds，Bridgelux。光線文件導(dǎo)入■ 可以將光線文件可以動(dòng)態(tài)地加載到FRED的光源定義中。

FRED用于LED建模CAD導(dǎo)入■ FRED可以導(dǎo)入IGES和STEP格式CAD模型，允許光學(xué)和機(jī)械元件的快速集成。■ 一些LED廠商網(wǎng)上提供CAD文件，如Cree，OSRAM，Philips Lumileds，Bridgelux。光線文件導(dǎo)入■ 可以將光線文件可以動(dòng)態(tài)地加載到FRED的光源定義中。