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    [推荐]使用界面配置光栅结构 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2020-08-20
    摘要 ,/f\  
    #-L0.z(  
    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。 q5f QTV  
    +7.|1x;C  
    j.=:S;  
    &[G)Y D  
    本用例展示了...... ,r B(WKU  
    •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构,例如: iw)gNQ%z4  
    - 矩形光栅界面 Fb,*;M1'  
    - 过渡点列表界面 Ao K9=F}  
    - 锯齿光栅界面 MCE@EFD`\  
    - 正弦光栅界面 lR?y tIY  
    •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 "r^RfZ;  
    w B)y@w4k  
    光栅工具箱初始化 N9-0b  
    •初始化 d"|_NG`vr  
    -  开始 ]it. R-  
    光栅 ZqclmCi  
    通用光栅光路图 e$9a9twl  
    •注意:使用特殊类型的光栅,例如: 矩形形状, [ja^Bhu  
    可直接选择特定的光路图。 }a"=K%b<\  
    A7L;ims7  
    B^2r4 9vC  
    bxa>:71  
    光栅结构设置 vHi%UaD-y  
    •首先,必须定义基板(基块“Base Block”)的厚度和材料 vu( 5s  
    }3lG'Y#Kpy  
    •在VirtualLab中,光栅结构在所谓的堆栈(stack)中定义。 Q>5f@aN  
    •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 DOWWG!mx  
    J!Z6$VERy  
    ]xRR/S4  
    !oH{=.w  
    •例如,选择第一个界面上的堆栈。 |k}<Zz1UM  
    {V7mpVTX.  
    堆栈编辑器 =%` s-[5b  
    •在堆栈编辑器(Stack Editor)中,可以从目录中添加或插入界面。 "}()/  
    •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。 d9 [j4q_  
    :Wbp|:N0  
    "M/c0`>C!i  
    "L.k m  
    矩形光栅界面 C@a I*+@-"  
    x-i,v"8  
    •一种可能的界面是矩形光栅界面。 Sh#N5kgD  
    •此类界面适用于简单二元结构的配置。 HzM\<YD  
    •在此示例中,由银制成的光栅位于玻璃基板上。 eg;r38   
    •为此,增加了一个平面界面,以便将光栅结构与基块分开。 jU-LT8y:  
    •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。 f r~Eb'8  
    0(i3RPIj\  
    >vD}gGBe  
    `R0~mx&6G  
    矩形光栅界面 0er| QC  
    •请注意:界面的顺序始终从基板表面开始计算。 j&Hui>~  
    •所选界面在视图中以红色突出显示。 82FEl~,^E  
    &0kr[Ik.  
    •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。 k (AE%eA  
    •可以在光路编辑器(Light Path Editor)中更改此材质。 T.cTL.}  
    h] ho? K  
    •堆栈周期(Stack Period)允许控制整个配置的周期。 L9)gN.#  
    •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 P[fy  
    •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。 0_qr7Ui8(  
    :?~)P!/xl5  
    e!J5h <:  
    YWU@e[  
    '=nmdqP  
    Xc[ym  
    矩形光栅界面参数  +C\79,r  
    •矩形光栅界面由以下参数定义 9Qszr=C0  
    - 狭缝宽度(绝对或相对) A@o7  
    - 光栅周期 G+#bO5  
    - 调制深度 |6^a[x3/U  
    •可以选择设置横向移位和旋转。 _wXT9`|3  
    }h`z2%5o  
    RF*>U a  
    ?5't1219  
    高级选项和信息 od#Lad@p  
    •在传播菜单中,有几个高级选项可用。 v 8F{qT50  
    •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 &n,v@ gt  
    •可以设置总级次数或衰逝波级次数 wdj?T`4  
    (evanescent orders)。 yl?LXc[)  
    •如果考虑金属光栅,这项功能非常实用。 -W6@[5c  
    •相反,在介质光栅的情况下,默认设置就足够了。 6<@ mB Z  
    X8v)yDtw  
    +6>2= ,?Z  
    'bRf>=  
    •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 $m ;p@#n  
    •层分解(Layer Decomposition)和过渡点分解(Transition Point Decomposition)设置可用于调整结构的离散化。 默认设置适用于几乎所有光栅结构。 AAfhh5i  
    •此外,有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 [;hkT   
    •分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。 '{0O!y[H6  
    i-w<5pGnf  
    Q.9,W=<6  
    0Gj/yra9MO  
    过渡点列表界面 Z:^<NdKe  
    •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 T$mT;k  
    •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 \4qF3#  
    •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。 Y->sJm  
    Ng<ic  
    8\E=p+C  
    过渡点列表参数 !^Ay !  
    •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 )J]NBE:8  
    •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。 c|:EMYS  
    /Q W^v;^  
    Vel(+HS  
    V}vL[=QFZ(  
    •必须在周期化(Periodization)选项卡中设置此界面的周期。 xBc$qjV  
    •此处,可以定义x方向和y方向的周期。 cq]0|\Vz  
    •在这种情况下,可以忽略内部和外部定义区域的设置,因为接口的扩展已经被周期性边界条件截断。 E9k%:&]vd  
    [Cd#<Te3  
    dH0>lV  
    wY8Vc"  
    高级选项及信息 p]X+#I<  
    •同样,可以在高级设置选项卡页面上调整和研究分解结构的数据。 ?0u"No52m  
    >r)UDa+  
    z1tD2jL_  
    ~BTm6*'h  
    正弦光栅界面 p\I3fI0i  
    •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 !p ~.Y+  
    •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 [ s/j?/9  
    •如果使用单个界面来描述光栅结构,则会自动选择材料: OWfB8*4@  
    - 脊的材料:基板的材料 x$Wtkb0<  
    - 凹槽材料:光栅前面的材料 )w}'kih  
    V@LBy1z  
    Y: C qQ  
    I_Z?'M  
    正弦光栅界面参数 rv)Eg53Q  
    - 正弦光栅界面也由以下参数定义: r#j3O}(n  
    •光栅周期 )y!gApNs"  
    •调制深度 ?l[#d7IB  
    - 可以选择设置横向移位和旋转。 SANb g&$  
    - 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。 X,M!Tp  
    MP@}G$O  
    UC`sq-n  
    B~Z61   
    高级选项和信息 5y='1s[%  
    •同样,可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。 _;BNWH  
    = ?/6hB=7<  
    \4G9 fR4  
    V/\`:  
    高级选项及信息 -hF!_);{  
    •如果增加层数(例如,增加2倍),则离散化变得光滑。 Zq: }SU  
    zb~;<:<  
    CyVi{"aF3  
    锯齿光栅界面 MD;,O3Ge  
    •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 Z5wDf+  
    •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 \'w.<)(GI  
    •如果使用单个界面来描述光栅结构,则会自动选择材料: &a >UVs?=  
    - 脊的材料:基板的材料 7 mA3&<&q  
    - 凹槽材料:光栅前面的材料 4*n1Xu 7^x  
    / gaC  
    I8W9Kzf  
    0aGauG[  
    锯齿光栅界面参数 K)Ya%%6[U#  
    •锯齿光栅界面也由以下参数定义: Q[!?SSX%  
    - 光栅周期 cy8r}wD  
    - 调制深度 0ikA@SAq  
    •此外,闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 I_Gm2 Dd  
    •可以选择设置横向移位和旋转。 isnpSN"z  
    •由于这是光栅界面(类似矩形和正弦型),因此不必选择周期。 e v7A;;  
    iF:NDqc  
    E9.1~ )  
    PJKxh%J  
    高级选项和信息 (:+Wc^0  
    •同样,可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 sBxCi~  
    C3<_0eI  
    探测器位置的注释 6!U~dt#a  
    关于探测器位置的注释 bL:+(/:  
    •在VirtualLab中,探测器默认位于基板后面的空气中。 A6;[r #C  
    •如果光栅包含在复杂的光学装置中,则必须这样做。 wqE2n  
    •但是,完美的平面和平行基板可能会产生一些干涉效应,而实际情况并非如此。 ]'#^ ~.  
    •因此,为了计算光栅效率,应将探测器设置在基板材料内(同样适用于大多数光栅评估软件)。 xy)W_~Mk  
    •可以避免这些干涉效应的不良影响。 I$TD[W  
     OtZtl* 5  
    v49 i.c9  
    文件信息
    Me+)2S 9  
    .D=#HEshk  
    ~ayU\4B  
    Ej@N}r>X  
    'F1<m^  
    QQ:2987619807 Ac>G F  
     
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