[推荐]使用界面配置光栅结构 [复制链接]

摘要 p)Q='  
9%Ftln6  
光栅结构广泛用于光谱仪、近眼显示系统等多种应用。VirtualLab Fusion通过应用傅立叶模态方法（FMM）以简易的方式提供对任意光栅结构的严格分析。在光栅工具箱中，可以通过使用堆栈内的各种接口或/和介质来配置光栅结构。 用于设置堆栈几何形状的用户界面是人性化的，并且可用于生成更复杂的光栅结构。 本用例中，介绍了基于界面的光栅结构的配置具体操作流程。 < uzDuBN  
o@\q6xl.  
|w^nCsv  
8>^O]5Wo`X  
本用例展示了...... PsMCs|*  
•如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： i3y>@$fRL\  
- 矩形光栅界面 5@Lz4 `  
- 过渡点列表界面 oY%NDTVN  
- 锯齿光栅界面 a U*cw
R  
- 正弦光栅界面 Yg7C"3;Vt  
•如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 (OK;*ZH+T@  
W[W}:@KZ  
光栅工具箱初始化 ;-sF%c  
•初始化 b{d@:"  
-  开始 [318Q%W&  
光栅 4~{q=-]V  
通用光栅光路图 yX8$LOjE  
•注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， V-iY2YiR  
可直接选择特定的光路图。 Z4Qq#iHZR  
ZgI1Byf  
bjJ212J  
n.xW"omN  
光栅结构设置 g)k::k)<e  
•首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 -z4
pI=  
UYb:q  
•在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 &P{[22dQ  
•堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 {o[*S%Z"  
n P4DHb&5  
S2fBZ=V8  
#}!Ge  
•例如，选择第一个界面上的堆栈。 toCT5E_0=  
Fn!kest  
堆栈编辑器 3v%V\kO=F  
•在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 +O@0gl  
•VirtualLab的目录提供了几种类型的界面。 所有界面都可以用来定义光栅。 wg=ge]E5  
}A%Sx!7
~  
#Hr>KQ5mJQ  
4`7:gfrO,  
矩形光栅界面 @nS+!t{  
?8Hr 9  
•一种可能的界面是矩形光栅界面。 !1}A\S  
•此类界面适用于简单二元结构的配置。 /u8m|S<  
•在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 Rx 4 ;X  
•为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 i7w>Nvj]  
•在堆栈编辑器的视图中，根据折射率（黑暗表示更高），其他颜色表示不同的材料。 Z;QbqMj  
IPoNAi<b  
&pD6Qq{  
n15F4DnP  
矩形光栅界面 Vn6g(:\w  
•请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 PI#xRKt  
•所选界面在视图中以红色突出显示。
y-93 >Y  
=:zmF]j9  
•此外，此处无法定义光栅前方的介质（指最后一个接界面后面的介质）。 它自动取自光栅元件前面的材料。 t .&YD x  
•可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 Q!:J.J  
~%QVjzMC  
•堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 I7hE(2!$  
•此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 [s4lSGh  
•如果是简单的光栅结构，建议选择“取决于界面周期”（Dependent from Period of Interface）选项，并选择适当的周期性界面索引。 .n
s1;8  
TC4W7}}  
XOzd{  
pN"d~Z8  
jLf.qf8qm  
#s)Wzv%OX  
矩形光栅界面参数 K_4}N%P/))  
•矩形光栅界面由以下参数定义 hSq3LoHV  
- 狭缝宽度（绝对或相对） &oTUj'$  
- 光栅周期 %W=S*"e-  
- 调制深度 !52]'yub  
•可以选择设置横向移位和旋转。 >v9 ("  
1O0o18'  
5uuZt0V\  
wPYz&&W  
高级选项和信息 POQRq%w  
•在传播菜单中，有几个高级选项可用。 p*8LS7UT  
•传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 Lmx95[#@a  
•可以设置总级次数或衰逝波级次数 F`;oe[wfk  
（evanescent orders）。 T<"Hh.h  
•如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 #=@( m.k:s  
•相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 WUSkN;idVG  
`g&<7~\=A  
,mR$YT8  
'Jww}^h1  
•高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。
QXnL(z  
•层分解(Layer Decomposition)和过渡点分解(Transition Point Decomposition)设置可用于调整结构的离散化。 默认设置适用于几乎所有光栅结构。 V^W
R(Q}  
•此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 vd>X4e^j  
•分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。 G%w hOIFRq  
qr[H0f]  
hmv"|1Sa!~  
pmR6(/B#  
过渡点列表界面 ][1*.7-  
•另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 ~{hcJ:bI  
•此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 q$Z.5EN
 
•同样，平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。 <o8j+G)K#  
6C>"H  
5"=qVmT)  
过渡点列表参数 1-4iy_d  
•过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 gf()NfUvRH  
•上限（Upper Limit）必须设置为大于所需光栅周期一半的值，但在周期性结构的情况下自动设置。 ^T83E}  
e#MEDjm/)g  
YoV^Y&:9<  
Ai&-W  
•必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 dHV3d'.P  
•此处，可以定义x方向和y方向的周期。 :<l(l\MC  
•在这种情况下，可以忽略内部和外部定义区域的设置，因为接口的扩展已经被周期性边界条件截断。 y#Je%tAe 2  
:!a'N3o>  
5T)qn`%  
FMCX->}$  
高级选项及信息 c=iv\hn  
•同样，可以在高级设置选项卡页面上调整和研究分解结构的数据。 I;]Q}SUsm  
e)kN%JqW  
,"~#s
(  
?z>7&  
正弦光栅界面 Zi5d"V[}T  
•另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 O`_!G`E  
•此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 1Uzsw  
•如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： LP?E  
- 脊的材料：基板的材料 T2
-n;8t  
- 凹槽材料：光栅前面的材料
WV]%llj^  
<u2rb6  

4<b=;8  
>h+[#3vD  
正弦光栅界面参数 #flOaRl.  
- 正弦光栅界面也由以下参数定义： >CtT_yhx  
•光栅周期 )&R^J;W$M1  
•调制深度
II;fBcXF  
- 可以选择设置横向移位和旋转。 Enu/Nj 2  
- 由于这是光栅界面（类似于矩形和锯齿借口），因此不必选择周期。 q 65mR!)  
56k89o  
o";5@NH  
0Q^ -d+!  
高级选项和信息 ]PQ] f*Ik>  
•同样，可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。 f;1DhAS  
3T)GUzt`  
>\=~2>FCD  

!;'#fxW[  
高级选项及信息 =WFn+#&^  
•如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 Ig9yd S-.  
%Q9 iR5?  
kigq(a  
锯齿光栅界面 $2u^z=`b!%  
•另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 /5 rWcX  
•此界面允许配置闪耀结构的光栅。 "/ G^+u  
•如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： Jj=0{(X  
- 脊的材料：基板的材料 &?\'Z~B4  
- 凹槽材料：光栅前面的材料 ~Q7)6%  
]
.Mr&@  
 wfr+-  
5fpBzn$  
锯齿光栅界面参数
x2gnB@t  
•锯齿光栅界面也由以下参数定义： sU>!sxW  
- 光栅周期 cR.[4rG'  
- 调制深度 e!cZW.B=`f  
•此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 VO"f=gFg  
•可以选择设置横向移位和旋转。 =Kdd+g!  
•由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 A#&Q(g\YE  
~9#nC`%2j  
o(iv=(o  
%si5cc?  
高级选项和信息 '^Kmf
c  
•同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 Gt{'` P,&9  
-~z]ut<Z  
探测器位置的注释 Fa]fSqy@;  
关于探测器位置的注释 TUeW-'/1  
•在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 S,&tKDJn  
•如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 c-S_{~~  
•但是，完美的平面和平行基板可能会产生一些干涉效应，而实际情况并非如此。 rN3i5.*/t  
•因此，为了计算光栅效率，应将探测器设置在基板材料内（同样适用于大多数光栅评估软件）。 0fc]RkHs"  
•可以避免这些干涉效应的不良影响。 4 I}xygV  
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文件信息 y?BzZ16\bL  
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QQ：2987619807 b}P5*}$:9"