使用 LightTools AR 波导设计器 加速 AR 近眼显示器开发
应用指南
AR 眼镜与近眼显示（NED）产品，要求光学工程师在图像均匀性、视场（FOV）、光效、小型化外形、杂光表现之间做好权衡，同时缩短设计与优化周期。AR 光波导的开发难度尤其突出：传统工作流往往需要大量人工搭建输入耦合器、出瞳扩展器（EPE）、输出耦合器以及光波导几何结构。
本应用笔记介绍 LightTools AR 光波导设计工具（AR Waveguide Designer），这是一套集成化设计环境，通过自动化光波导建模、分析与优化，加快 AR 光波导研发。该方案同时支持几何反射式光波导与光栅型光波导，包含表面浮雕光栅（SRG）、体布拉格光栅（VBG）两类技术路线。
工程师可借助直观的K 空间图可视化定义输入耦合器、出瞳扩展器、输出耦合器；随后 LightTools 自动生成对应的光波导模型，大幅减少光波导仿真开发中传统的手动建模工作量。
这份应用笔记重点介绍用于评估、提升 AR 近眼显示性能的核心功能：设计师可分析并优化角亮度均匀性、眼盒照度均匀性，让观看区域内的成像质量更稳定；内置杂光分析功能，能够在设计早期识别多余衍射级次、彩虹伪影、二次反射、背面反射等问题。工程师还可以导入图片作为显示光源，仿真角亮度分布，并在眼盒位置评估对应的真彩色成像效果。
文中包含两个案例，展示这套功能如何解决实际 AR 光波导设计难题： 第一个案例基于表面浮雕光栅（SRG）光波导开展 AR 智能眼镜设计。在 RSoft 中计算得到的光栅衍射特性，可通过自定义光学属性导入，支持对空间可变光栅参数做优化，提升角亮度均匀性与光效。
第二个案例聚焦光波导显示的杂光问题：基于 K 空间做前置分析、图像仿真，排查有害光路与鬼影。该案例验证了光学镀膜方案可以在打样前抑制鬼影、规避成像缺陷。
这套工具集光波导自动建模、K 空间设计、均匀性优化、真实成像评估、杂光分析于一体，帮助工程师更高效地迭代 AR 光波导方案，在研发早期提前发现光学性能风险。