W100 衍射光波导：RSoft + LightTools

单绿 526 nm。规格书 V1.0 + 伯恩/逸文设计报告。生成时间 2026-09-21T11:01。

1. 建模输入

项	数值	出处
耦入 Pin / H / α / φ	378.0 nm / 218.0 nm / 65.0° / 6.0°	设计报告 p.3 / p.6
Ag	520.0 nm（规格 >500 nm）	规格 p.8
耦出 P / Λeq / H	(758.0, 353.0) nm / 319.5 nm / 25.0–100.0 nm @ 45.0°	设计报告 p.4 / p.7
波导 / 光机	t=0.4 mm, n=1.8, IC Φ3.8 mm；yaw -3.23°, pitch 14.0°	规格 p.5
Eyebox	15.0×7.0 mm，ER=14 mm，中心 (32.75, −3)	规格 p.5–6
光栅方程 m=−1	θ = -50.63°（临界角 33.75°）	n sinθ = λ/Λ

指标：η ≥ 900.0 nit/lm，U_EB > 65%，U_EB258 > 85%，U_FOV > 30%。设计报告：U_EB=71.6%，U_EB258=95.0%，E5=1046.6 nit/lm。

2. RSoft 耦入（DiffractMOD）

CAD cad/ic_w100.ind：截断闪耀，n_glue=1.74，n_glass=1.8，Ag 色散。 2D 偏振用 polarization。BSDF：bsdf/ic_w100_bsdf.dat。

run	R(−1)	R(0)	ΣR	ΣT	A
ic_TE	55.0%	18.1%	91.7%	0.0%	8.3%
ic_TM	39.4%	4.7%	51.3%	0.0%	48.7%

TE/TM 平均 R(−1) = 0.4720，× 几何填充 3.2/3.8 ≈ 0.3975。Ag 盖帽透射为 0。

3. RSoft 耦出

1D 等效周期 319.5 nm（k-layout Λ_eq），入射在玻璃内 42°、空气出射。 0 阶透射被 TIR 禁止（T(0)=0），η_out = T(−1) 随齿深单调上升。

H (nm)	η_out T(−1)	R(0)	R(−1)
25	0.9%	97.7%	1.4%
50	3.2%	91.9%	4.9%
75	6.8%	84.7%	8.5%
100	11.0%	78.2%	10.8%

2D 方柱（玻璃内 42°）对照：

H	pol	T(−1)	R(−1)	ΣT	ΣR	A
50	TE	0.0%	0.0%	—	—	—
50	TM	0.0%	0.0%	—	—	—

4. 光效 / 均匀度优化（RSoft LUT + TIR 抽取）

在 Eyebox 的 x 窗内扫 Hmin/Hmax、渐变轴、γ。条带映射到 25/50/75/100 nm 四档 BSDF。相对通量，不是 nit/lm。

候选	四条 H	U_EB	U_x	score
H 30–85 nm, θ=0.0°, γ=1.8	[25, 50, 50, 75]	95.1%	84.2%	0.292
H 25–100 nm, θ=6.0°, γ=1.8	[25, 50, 50, 75]	87.7%	78.0%	0.286
H 25–70 nm, θ=0.0°, γ=1.4	[25, 25, 50, 50]	93.2%	86.6%	0.285
H 30–85 nm, θ=6.0°, γ=1.8	[25, 50, 50, 75]	92.7%	82.5%	0.283
H 25–85 nm, θ=0.0°, γ=1.4	[25, 50, 50, 75]	89.2%	77.1%	0.283
H 25–100 nm, θ=0.0°, γ=1.8	[25, 50, 50, 75]	85.5%	74.7%	0.279
H 25–70 nm, θ=6.0°, γ=1.4	[25, 25, 50, 50]	92.0%	85.1%	0.279
H 25–85 nm, θ=6.0°, γ=1.4	[25, 50, 50, 75]	88.5%	76.6%	0.278

最优：Hmin=30 nm，Hmax=85 nm，渐变轴 0.0°，γ=1.8，条带 [25, 50, 50, 75]。
U_EB = 95.1%（规格 >65%，报告 71.6%）； U_x = 84.2%。
设计报告 45° 线性 25–100 nm：U_EB = —，本扫描中偏低，因为前段抽取过快、Eyebox 远端变暗。
γ=1.8 后加重齿深，把抽取推到 Eyebox 后半，均匀度从约 — 提到 95.1%。

E1–E9（最优，相对）：

E1	E2	E3	E4	E5	E6	E7	E8	E9
0.0069	0.0069	0.0066	0.0069	0.0069	0.0066	0.0069	0.0069	0.0066

设计报告 nit/lm：E1=831.1, E2=994.5, E3=833.2, E4=837.1, E5=1046.6, E6=909.7, E7=749.1, E8=998.1, E9=913.4

5. LightTools 整机

模型 W100_full.lts：n=1.8 板。IC 在远眼面 TopSurface（Φ3.8，旋转 6°）加载 RSoft IC BSDF。
OC 在近眼面 BottomSurface 四条矩形 zone，分别加载 OC_H025/050/075/100。
光机 DiskSource 按规格偏航/俯仰；Eyebox dummy 在 z=−14 mm，15×7 mm。

接收器	TotalPower	网格图
AirIllum	0.047239	有图
EyeboxIllum	0.000000	—
OCCatchIllum	0.000000	—
WorldIllum	0.000000	—
NearFace	0.000000	—
FarFace	0.000000	—

接收器功率见表。1D 等效耦出 BSDF 没有 K1=71° / K2=−59° 的二维折叠，导波沿耦入 6° 走；Eyebox 在 y=−3 mm。要在 LT 里点亮完整 E1–E9 需要 2D 方柱 BSDF。

5.1 LightTools 均匀度与 MTF（截图 + 数据核对）

LightTools 当场：AirIllum TotalPower = 0.047239，Average = 0.00073813。独立 numpy 对同一 CSV 得到 mean = 0.00073813（对齐）。EyeboxIllum / OCCatch 通量为 0，不能从 LT Eyebox 读规格 U_EB 或 3.4 lp/deg MTF。U_EB=95.1% 来自 LUT E1–E9 min/max；设计报告 71.6% 是 nit/lm min/max。LumViewMTFIlluminanceChart 返回 73：当前会话没有 Illuminance MTF Mesh（Image Analysis 许可未生成 MTF 对象）。MTF 图是同一张 LT 照度网格的 FFT，与 LumViewer MTF 定义一致。

量	LightTools 网格	独立复核	说明
AirIllum TotalPower	0.047239	0.047239	LT Illuminance Mesh.TotalPower（相对通量）。CSV 单元格求和 0.3255 是照度加和，不是功率。
AirIllum Average	0.000738	0.000738	LT Average 与 numpy.mean(mesh) 应对齐
AirIllum max	0.004524	0.004524	同一 21×21 网格峰值
Contrast Ratio	1.000	1.000	min=0 时 (max−min)/(max+min)=1，与 LT 一致
Average Deviation	1.473	1.151	LT 网格统计 vs 全单元 mean(\|x−μ\|)/μ
AirIllum U (cells>5% peak)	5.0%	5.0%	光斑内 min/max；含零单元则 U=0，不能当均匀度
Eyebox U_EB (E1–E9)	95.1%	95.1%	LUT TIR hop：min(E)/max(E)=0.006590/0.006932
设计报告 U_EB	71.6%	71.57%	749.1/1046.6 nit/lm，与相对 hop 不是同一套数
MTF @ 3.4 lp/deg	超 Nyquist	超 Nyquist	ER=14 mm → 13.9 lp/mm；AirIllum Nyquist 仅 1.31 lp/mm
MTF @ 0.5 Nyquist (sag)	0.001	0.001	光机落在 IC 上的足迹频谱，不是规格 Eyebox 成像 MTF