[分享]使用界面配置光栅结构 [复制链接]

摘要 (I$%6JO:  
5mZ2CDV  
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。 blQ
&QQL  
PZ|I3z  
LTe ({6l0  
}&vD(hX  
本用例展示了...... T_D3WHp  
•如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： ^s{Ff+]W  
- 矩形光栅界面 V[(fE=cIN~  
- 过渡点列表界面 c-k3<|H`  
- 锯齿光栅界面 y^C5_w(^jZ  
- 正弦光栅界面 ]AYP\\Xi  
•如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 1'o[9-  
rn|]-^ku/  
光栅工具箱初始化 !i torSl  
•初始化 zcP=+Y)YA  
-  开始 O.+J%],  
光栅 dy_Uh)$$|g  
通用光栅光路图 'JOCL0FP  
•注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， Z{B  e  
可直接选择特定的光路图。 ?"Ez  
$BdwKk !k  
1%v6d !  

gk|>E[.  
光栅结构设置 qKD  
•首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 or*{P=m+R  
a]r+np]vTy  
•在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 "kP,v&n  
•堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 $bG*f*w  
J
]U_A/f  
Po)U!5Tm  
7Vy_Cec1  
•例如，选择第一个界面上的堆栈。 DT`HS/~fH  
_|u}^ML
O  
堆栈编辑器 ~s+vJvWz  
•在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 bh@CtnO  
•VirtualLab的目录提供了几种类型的界面。 所有界面都可以用来定义光栅。 Yk|6?e{+)  
b,^ "-r  
1L*[!QT4  
KyNu8s
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矩形光栅界面 _-C/sp^  
xfeED^?  
•一种可能的界面是矩形光栅界面。 ym|7i9  
•此类界面适用于简单二元结构的配置。 !An?<Sv$  
•在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 OWibmX
 
•为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 1gV?}'jq  
•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。 HXU#Ux  
0;
l~B  
NVx>^5QV  
@/^<9  
矩形光栅界面 ?xqS#^Z  
•请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 `o{ Z;-OF  
•所选界面在视图中以红色突出显示。 \ UrD%;sq  
$Y7VA  
•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。 nook/7]  
•可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 |yk/iO(  
$_F_%m"\  
•堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 IVPN=jg?  
•此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 _O}m0c   
•如果是简单的光栅结构，建议选择“取决于界面周期”（Dependent from Period of Interface）选项，并选择适当的周期性界面索引。 K@7%i|H  
\OVFZ D  
(e'8>Pv  
LG:k}z/T  
B<I(t"s  
D;P=\i>9-  
矩形光栅界面参数 ?+.mP]d_  
•矩形光栅界面由以下参数定义 [ iTP:8  
- 狭缝宽度（绝对或相对） +A?P4}  
- 光栅周期 C_N|o|dX  
- 调制深度 A8.noV  
•可以选择设置横向移位和旋转。 {`D]%e
RO  
D=^&?@k<  
p(pfJ^/:(  
|^-D&C(Eu  
高级选项和信息 y!1X3X,V  
•在传播菜单中，有几个高级选项可用。 MU$tX  
•传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 vCi`htm%  
•可以设置总级次数或衰逝波级次数 -u@ ^P7  
（evanescent orders）。 ^mq(j_E.  
•如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 fJr EDj4(  
•相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 B/l^=u+-  
~qqxHymc  
1|{s8[;8  
_+48(QF<  
•高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 5)< Y3nU~  
•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。 z" tz-~  
•此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 F% n}vA`  
•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。 (H
uvo9  
#8h7C8]&  
Q&W>h/  
)f$4:Pq  
过渡点列表界面 Y#c439&  
•另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 `T*Y1@FV  
•此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 ?'~u)O(n  
•同样，平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。 pG"wQ  
.hH_1Mo
8  
t)j$lmQn  
过渡点列表参数 :jv(-RTI  
•过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 _OG9wi(Fpx  
•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。 aUNA` L  
r5xm7- `c  
LC]0c)v#  
xw
o*kFg  
•必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 jv.tg,c_6  
•此处，可以定义x方向和y方向的周期。 L91vp'+2  
•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。 )!0}<_2  
 jfK&CA  
Tl yyJ{~  
q>(?Z#sB  
高级选项及信息 GcN}I=4|  
•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。 N4;g
"k b  
K9ia|2f  
\bT0\ (Js\  
JYWoQ[ZO#>  
正弦光栅界面 -
6J <{1V  
•另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 jywS<9c@  
•此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 lwf
S$7^P  
•如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： l| uiC%T  
- 脊的材料：基板的材料
E+i(p+=4  
- 凹槽材料：光栅前面的材料 3ux7^au  
k~AtnI  
v76P?[  
cEa8l~GC<  
正弦光栅界面参数 />E ILPPb  
- 正弦光栅界面也由以下参数定义： Y`8)`  
•光栅周期 tW~kn9glZ  
•调制深度 ^[SW07o~  
- 可以选择设置横向移位和旋转。 JYj*.Q0  
- 由于这是光栅界面（类似于矩形和锯齿借口），因此不必选择周期。 'AK '(cZ  
Gjeb)Y6N  
9IXy96]]6  
~zfF*A  
高级选项和信息 QlvP[Jtr  
•同样，可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。 y@v)kN)Y9\  
@8{8|P  
>{{ds--  
5|0/$ SWd*  
高级选项及信息 517"x@6Q  
•如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 'qEw]l  
Ps.xY;Y  
hN K wQ  
锯齿光栅界面 NV?x<LNWd  
•另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 , poc!n//  
•此界面允许配置闪耀结构的光栅。 Y[)mHs2  
•如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： rAtCG1Vr  
- 脊的材料：基板的材料 ;bG?R0a  
- 凹槽材料：光栅前面的材料 XK\n
OHLS  
3|w$gG;Y  
h1(i
/{}:  
ZDaHR-%Y  
锯齿光栅界面参数 v/xlb&Xx  
•锯齿光栅界面也由以下参数定义： (M|DNDM'd  
- 光栅周期 j~Fd8]@  
- 调制深度 DqY"N]  
•此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 *=B<S/0  
•可以选择设置横向移位和旋转。 h/A\QW8Sd  
•由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 ~D5FnN9  
IT=y+  
&Y@),S9  
Y?1T XsvF  
高级选项和信息 esZhX)dS  
•同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 E> pr})^w  
v+xrnz  
探测器位置的注释 * G*VY#L  
关于探测器位置的注释 >{(c\oMD  
•在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 5N>flQ  
•如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 1P*GIt2L  
•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。 CLZj=J2  
•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）。 `+(n+QS _  
•可以避免这些干涉效应的不良影响。 ea @ H  
aC=2v7*  
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文件信息 Ff>X='{  
ORKJy)*"  

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QQ：2987619807 c{to9Lk.#