[分享]使用界面配置光栅结构 [复制链接]

摘要 593D/^}D  
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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。 GCkc[]2p  

4Fgy<^94`  
zQV$!%qR  
w*eO9k  
本用例展示了...... k?o(j/  
•如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如：
g0 \c  
- 矩形光栅界面 XuVbi=pN.2  
- 过渡点列表界面 bT@3fuL4  
- 锯齿光栅界面 EXK~Zf|&Z  
- 正弦光栅界面 dUk^DI,:l  
•如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 aqK<}jy  
=.#*MYB.l  
光栅工具箱初始化 lGwX.cA!'  
•初始化 jt@k<#h~  
-  开始 J'sVT{@GS  
光栅 >t.2!Z_RQ  
通用光栅光路图 ]/XNfb  
•注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， vClD)Ar  
可直接选择特定的光路图。 =q.2S;?  
J0~Ha u  
'3 xvQFg  
"i<i.6|  
光栅结构设置 O{y2tz3  
•首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 -4mUGh1dy  
x\)0+c~\}x  
•在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 \h~;n)FI  
•堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 Vf`n>  
-5l74f!i  
Mf^ ;('~  
X<9jBj/t  
•例如，选择第一个界面上的堆栈。 {a-p/\U  
RAxAy{  
堆栈编辑器 n{J<7I e"*  
•在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 r5xu#%hgp;  
•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。
#G:~6^A  
4nzUDeI3MG  
U{gJn#e/.  
w8:~LX.n  
矩形光栅界面 R;,+0r^i  
&Y;z[+(P  
•一种可能的界面是矩形光栅界面。 ;]3Tuq  
•此类界面适用于简单二元结构的配置。 6 :K~w<mMJ  
•在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 'KMyaEh.u  
•为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 ~v$gk  
•在堆栈编辑器的视图中，根据折射率（黑暗表示更高），其他颜色表示不同的材料。 i|0H {q  
u~=>$oT't  
HA&][%^  
;]34l."85  
矩形光栅界面 BaIH7JLZ8  
•请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 f'Dl*d  
•所选界面在视图中以红色突出显示。 Ouc=4'$-  
5K|1Y#X  
•此外，此处无法定义光栅前方的介质（指最后一个接界面后面的介质）。 它自动取自光栅元件前面的材料。 LSv0zAIe/  
•可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 m7Nm!Z7  
':lADUt  
•堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 T52A}vf4  
•此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 /KFCq|;7s,  
•如果是简单的光栅结构，建议选择“取决于界面周期”（Dependent from Period of Interface）选项，并选择适当的周期性界面索引。 i{?uIb B  
pPem;i^~  
(?Fz{  
B v/]>Z  
23BzD^2a  
V4ml& D  
矩形光栅界面参数 T B~C4HK=  
•矩形光栅界面由以下参数定义 )"s <hR,  
- 狭缝宽度（绝对或相对） U@x5cw:  
- 光栅周期 Xs$k6C3  
- 调制深度 s|.V:%9e  
•可以选择设置横向移位和旋转。 H@GiHej  
a^t#kdT  
(E )@@p7,:  
rTT Uhd  
高级选项和信息 :KGUO{_u  
•在传播菜单中，有几个高级选项可用。 pwU l&hwte  
•传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 WQv%57+  
•可以设置总级次数或衰逝波级次数 g+|1khS)  
（evanescent orders）。 NCbn<ojb  
•如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 TC;2K,.#k  
•相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 RI9&KS  
UM%]A'h2O"  
. S4Xw2MS  
m?VA 1  
•高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 & F\HR  
•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。 =Bu>}$BD  
•此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 $x#0m  
•分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。 o5)lTVQ~~  
8`l bKV  
`3m7b!0k  
'M+iw:R__  
过渡点列表界面 >J,Rx!fq3  
•另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 1Ys
6CJ#  
•此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 pLi_)(#z_  
•同样，平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。 U
[1Rw6  
feSd%  
X<{kf-GP  
过渡点列表参数 Y@N-q   
•过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 ( `T;nz  
•上限（Upper Limit）必须设置为大于所需光栅周期一半的值，但在周期性结构的情况下自动设置。 T9N][5\  
2ZW {  
6wK>SW)#&j  
w;+x g  
•必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 Tl>D=Vnhh  
•此处，可以定义x方向和y方向的周期。 `5,46_  
•在这种情况下，可以忽略内部和外部定义区域的设置，因为接口的扩展已经被周期性边界条件截断。 1 ~fD:  
=E?kxf[X  
FJxg9!%d  
nKpXRuFn\  
高级选项及信息 D>neY9  
•同样，可以在高级设置选项卡页面上调整和研究分解结构的数据。 4+Aht]$hC  
}Fs;sfH  
;Qe-y|>  
W !TnS/O_1  
正弦光栅界面 _M[@a6?  
•另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 fg"]4&`j-  
•此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 t+7|/GLs2  
•如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： ,=!_7'm
 
- 脊的材料：基板的材料 TKJs'%Q7F6  
- 凹槽材料：光栅前面的材料 W.u+R?a=  
.yK~FzLs  
fL-lx-~  
hc#LniR3$  
正弦光栅界面参数 &d}1)?  
- 正弦光栅界面也由以下参数定义： |qe[`x; %  
•光栅周期 ePF)wl;m  
•调制深度 t@=*k9  
- 可以选择设置横向移位和旋转。 Xm#rkF[,  
- 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。 |7XPu  
(@wgNA-P  
DAYR=s  
.tRp  
高级选项和信息 -;T!d  
•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。 rf@Cz%xDD  
F_C7S  
$wnK"k%G  
f7&53yZF  
高级选项及信息 ,v
^A;,q  
•如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 s0EF{2
<F  
4G ?Cu,$  
w~+C.4=7  
锯齿光栅界面 b3j?@31AD  
•另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 wAt|'wP :  
•此界面允许配置闪耀结构的光栅。 .5?e)o)  
•如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： jg)+]r/hS  
- 脊的材料：基板的材料 (*6kYkUK  
- 凹槽材料：光栅前面的材料 (%
N=7?  
{Sl#z}@s  
7\;4 d4u  
st4WjX_Q  
锯齿光栅界面参数 +)
J;4B  
•锯齿光栅界面也由以下参数定义： z8VcV*6  
- 光栅周期 <I 5F@pe'  
- 调制深度 ORCG(N  
•此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 $%:=;1Jl  
•可以选择设置横向移位和旋转。 9-B/n0  
•由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 %?sPKOh3N}  
;*J_V/&?  
}Mv$Up  
|XGj97#M  
高级选项和信息 @XJzM]*w&  
•同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 =\ek;d0Tqb  
Yo-$Z-ud  
探测器位置的注释 EOj.Jrs~  
关于探测器位置的注释 ;xXD2{q  
•在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 J]AkWEiCJ  
•如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 "z8iuF  
•但是，完美的平面和平行基板可能会产生一些干涉效应，而实际情况并非如此。 2h;#BJ))  
•因此，为了计算光栅效率，应将探测器设置在基板材料内（同样适用于大多数光栅评估软件）。 Ho
j'zY  
•可以避免这些干涉效应的不良影响。 w%2|Po5  
)/:j$aq  
4{v?<x8  
文件信息 1#w'<}h#U  
XI5TVxo(q  
Jc=~BT_G  
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QQ：2987619807 S!Bnz(z