RGB 波导色彩还原难？OAS 软件解决设计难题

三波导叠加的RGB波导案例分析

简介

RGB 波导是 AR 近眼显示设备的核心光学组件，其核心需求是实现红（620nm）、绿（550nm）、蓝（450nm）三波长光的精准协同传播，最终在眼盒内形成色彩均匀、成像清晰的合成图像。由于不同波长光的衍射特性差异显著，传统设计易出现色彩偏移、传播方向偏差等问题。OAS 光学软件凭借几何光学与波动光学跨尺度仿真能力，可实现从微观光栅设计到宏观系统性能分析的全流程覆盖，为 RGB 波导设计提供高效解决方案。

案例设置与操作

模型构建

RGB 波导采用三层独立波导分层设计，每层波导对应单一波长光的传输。每层波导沿光传播路径依次集成耦入光栅、转向光栅与耦出光栅。

分层结构的优势在于可针对不同波长单独优化光学参数，避免多波长光在同一波导内的串扰。

参数设置

不同波长光的衍射效率对光栅周期、倾角敏感，需通过 OAS 软件进行参数优化，选用锯齿形透射光栅，基于 OAS 内置光栅模型库搭建三维模型，定义入射光入射角为 0°。

光线追迹

在 OAS 软件中搭建完整 RGB 波导系统模型，包含三波长窄带光源（发散角≤1°）、准直透镜组、三层波导组件及眼盒探测器，启用非序列光线追迹功能。

三波导叠加的RGB波导模型

总结

本案例通过 OAS 软件实现了 RGB 波导的全流程设计与仿真，其参数化建模、跨尺度分析能力有效解决了多波长光传播一致性难题。相较于传统设计工具，OAS 可缩短 RGB 波导设计周期，同时确保色彩性能与成像质量达标，为 AR 近眼显示设备的研发提供了专业、高效的技术支撑。