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    [分享]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: 2021-05-11
    摘要 Pv#>j\OR&  
    ,N`cH\  
    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。 @cC@(M~Ru  
    +IkL=/';#  
    -Y=o  
    @7j$$  
    本用例展示了...... QRL+-)DMc  
    •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构,例如: c ?(X(FQ  
    - 矩形光栅界面 bnYd19>  
    - 过渡点列表界面 bAVlL&^@|  
    - 锯齿光栅界面 h:3^FV&#  
    - 正弦光栅界面 r-aCa/4y!  
    •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 4?2$~\ x  
    WPpS?  
    光栅工具箱初始化 OoqA`%  
    •初始化 r;C BA'Z  
    -  开始 lv=rL  
    光栅 w$1B|7tX;2  
    通用光栅光路图 XK=-$2n  
    •注意:使用特殊类型的光栅,例如: 矩形形状, r 1x2)  
    可直接选择特定的光路图。 l =Is-N`  
    C >gC 99  
    ucwUeRw,  
    'Xb?vOU  
    光栅结构设置 GJo`9  
    •首先,必须定义基板(基块“Base Block”)的厚度和材料 E$1P H)  
    MLk%U 4  
    •在VirtualLab中,光栅结构在所谓的堆栈(stack)中定义。 ?Fp2W+M j  
    •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 z1vSt[s  
    kmZ  U;Z  
    E WNm }C9  
    WTX!)H6Zv  
    •例如,选择第一个界面上的堆栈。 Y0Bd[  
    *:tfz*FG$G  
    堆栈编辑器 xwjiNJ Gj  
    •在堆栈编辑器(Stack Editor)中,可以从目录中添加或插入界面。 g* DBW,  
    •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。 \{K~x@`  
    ..a@9#D  
    t*dd/a  
    $s,Az_bs  
    矩形光栅界面 /)/>/4O  
    9JBVG~m+  
    •一种可能的界面是矩形光栅界面。 bb}$7v`G  
    •此类界面适用于简单二元结构的配置。 gH<A.5 xy  
    •在此示例中,由银制成的光栅位于玻璃基板上。 &wea]./B  
    •为此,增加了一个平面界面,以便将光栅结构与基块分开。 2}xvM"k=k  
    •在堆栈编辑器的视图中,根据折射率(黑暗表示更高),其他颜色表示不同的材料。 %RD%AliO}K  
    jk9/EmV*r  
    >m'n#=yap  
    0Ma3  
    矩形光栅界面 3`U^sr:[%  
    •请注意:界面的顺序始终从基板表面开始计算。 /Ps5Og  
    •所选界面在视图中以红色突出显示。 s_RUb  
    8Luw< Q  
    •此外,此处无法定义光栅前方的介质(指最后一个接界面后面的介质)。 它自动取自光栅元件前面的材料。 qku}cWD9/_  
    •可以在光路编辑器(Light Path Editor)中更改此材质。 -![>aqWmj1  
    6 ~.{~+Bd  
    •堆栈周期(Stack Period)允许控制整个配置的周期。 \l71Q/y6u`  
    •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 ?f&O4H  
    •如果是简单的光栅结构,建议选择“取决于界面周期”(Dependent from Period of Interface)选项,并选择适当的周期性界面索引。 8L _]_  
    qfS ]vc_N  
    SsfHp  
    )7;E,m<:tO  
    m>&:)K}m  
    Gq0Q}[53  
    矩形光栅界面参数 F$nc9x[S  
    •矩形光栅界面由以下参数定义 F7lzc)  
    - 狭缝宽度(绝对或相对) kDWMget$  
    - 光栅周期 RElIWqgY  
    - 调制深度 p|RFpn2ygF  
    •可以选择设置横向移位和旋转。 Qoom[@$  
    .g8db d  
    ,]H2F']4Z  
    rJw Ws  
    高级选项和信息 bW?cb5C  
    •在传播菜单中,有几个高级选项可用。 b 67l\L  
    •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 4ztU) 1  
    •可以设置总级次数或衰逝波级次数 cVuT|b^  
    (evanescent orders)。 4ZCD@C  
    •如果考虑金属光栅,这项功能非常实用。 9?.  
    •相反,在介质光栅的情况下,默认设置就足够了。 UtYwG#/w  
    Q~zs]{\  
    716r/@y$6  
    :`<ME/"YE  
    •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 )m<CmYr2  
    •层分解(Layer Decomposition)和过渡点分解(Transition Point Decomposition)设置可用于调整结构的离散化。 默认设置适用于几乎所有光栅结构。 wS @-EcCB  
    •此外,有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 :O/QgGZN$  
    •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}PZJf_E  
    N"-U)d-.  
    qj:\ )#I  
    {jOV8SVL  
    过渡点列表界面 =BroH\  
    •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 ..;ep2jSs  
    •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 9six]T  
    •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。 #iVr @|,  
    cg).b?g  
    v/[*Pze,C  
    过渡点列表参数 Rg\D-F6:  
    •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 Bhg,P.7  
    •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。 0}qnq"  
    u}eLf'^ZCe  
    <Wa7$hF  
    -W.bOr  
    •必须在周期化(Periodization)选项卡中设置此界面的周期。 h)pYV>!d  
    •此处,可以定义x方向和y方向的周期。 e!oL!Zg  
    •在这种情况下,可以忽略内部和外部定义区域的设置,因为接口的扩展已经被周期性边界条件截断。 YES-,;ZQ'  
    6YF<GF{  
    rq![a};~  
    5j>olz=n}  
    高级选项及信息 6~tj"34_  
    •同样,可以在高级设置选项卡页面上调整和研究分解结构的数据。 P\{ }yd  
    O\q-Ai  
    ,&iZ*6=X?0  
    P]<15l  
    正弦光栅界面 nXAGwU8a  
    •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 wuKr 9W9Xa  
    •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 "] [u  
    •如果使用单个界面来描述光栅结构,则会自动选择材料: PaZd^0'!Z  
    - 脊的材料:基板的材料 bBgyLyg  
    - 凹槽材料:光栅前面的材料 qx";G  
    .Zm de*b  
    >gf,8flgj  
    h )h%y)1  
    正弦光栅界面参数 W-<`Vo'  
    - 正弦光栅界面也由以下参数定义: Rv Uw,=  
    •光栅周期 =i:,")W7=  
    •调制深度 35n'sVn  
    - 可以选择设置横向移位和旋转。 8c5=Px2\  
    - 由于这是光栅界面(类似于矩形和锯齿借口),因此不必选择周期。 c_Jcy   
    nQ08(8  
    >Y=qSg>Ik  
    9T%b#~?3P  
    高级选项和信息 C"R}_C|r)*  
    •同样,可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。 GxS!Lk  
    FE3uNfQs|  
    K96N{"{iI%  
    *QA{xvT  
    高级选项及信息 OPJ(ub  
    •如果增加层数(例如,增加2倍),则离散化变得光滑。 Rh%C$d(  
    L3Ivm :  
    ?eDZ-u9)  
    锯齿光栅界面 MN[D)RKh;  
    •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 EL(B XJrx{  
    •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 l0=VE#rFl  
    •如果使用单个界面来描述光栅结构,则会自动选择材料: to(lE2`.da  
    - 脊的材料:基板的材料 IubzHf  
    - 凹槽材料:光栅前面的材料 =+w/t9I[  
    ~WKWx.ul  
    FXh*!%"*  
    TFDzTD  
    锯齿光栅界面参数 DqA$%b yyE  
    •锯齿光栅界面也由以下参数定义: lY[\eQ 1:  
    - 光栅周期 Wn&9R j  
    - 调制深度 hCob^o  
    •此外,闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 K)GpQ|4:<  
    •可以选择设置横向移位和旋转。 @`XbM7D 5  
    •由于这是光栅界面(类似矩形和正弦型),因此不必选择周期。 fE1VTGfd:  
    OlX#1W]  
    p<c1$O*  
    ;jh.\a_\  
    高级选项和信息 G6pR?K+  
    •同样,可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 uoTc c|Kc  
    \d-9Ndp nf  
    探测器位置的注释 %J+k.UrM  
    关于探测器位置的注释 j+[oZfH  
    •在VirtualLab中,探测器默认位于基板后面的空气中。 &(h@]F!  
    •如果光栅包含在复杂的光学装置中,则必须这样做。 emIF{oP  
    •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。 {Zo*FZcaX  
    •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)。 >%A~ :  
    •可以避免这些干涉效应的不良影响。 *0Wkz'=U  
    $ZlzS`XF7  
    s:ojlmPb  
    文件信息
    ?f:ND1jU  
    |y&vMx~t  
    ?MOjtAG0_~  
    2]V8-  
    3j2d&*0  
    QQ:2987619807 # blh9.V&F  
     
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