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摘要 .Xg.,kW
/SvhOi 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。 F)P:lvp<r 2w>%-_]u+ ci,(]T+! +]l?JKV 本用例展示了...... cS&KD@. •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构,例如: 9~p;iiKGG - 矩形光栅界面 ~Nh6po{ - 过渡点列表界面 H`[FC|RYyE - 锯齿光栅界面 &9jJ\+:7 - 正弦光栅界面 Q\oa<R
D5 •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 3
98)\3o 8 Ku9;VEk 光栅工具箱初始化 g |)>65v •初始化 qxRsq&_ - 开始 ]4rmQAS7" 光栅 (lsG4&\0F 通用光栅光路图 Aez2n(yac •注意:使用特殊类型的光栅,例如: 矩形形状, l|g*E.:4 可直接选择特定的光路图。 z$<=8ox8e ?Ld),A/c v}>g* @ UG vIH m 光栅结构设置 (nqhX<T> •首先,必须定义基板(基块“Base Block”)的厚度和材料。 ? [Yn<| iBE|6+g~Cj •在VirtualLab中,光栅结构在所谓的堆栈(stack)中定义。 HoBx0N9\2 •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 pbzt8 P[ Zf M]A) h]zok}$ EXdX%T\ •例如,选择第一个界面上的堆栈。 p5In9s 2_$8Ga 堆栈编辑器 za>%hZf\ •在堆栈编辑器(Stack Editor)中,可以从目录中添加或插入界面。 CW`^fI9H •VirtualLab的目录提供了几种类型的界面。 所有界面都可以用来定义光栅。 mbAzn &UDbH* !4= E2Sj IR} H
Qj,0#J) 矩形光栅界面 b'(AVA S5|7D[* •一种可能的界面是矩形光栅界面。 mR.j8pi •此类界面适用于简单二元结构的配置。 Wv>`x?W •在此示例中,由银制成的光栅位于玻璃基板上。 P]"@3Z&w •为此,增加了一个平面界面,以便将光栅结构与基块分开。 "]^U(m>f •在堆栈编辑器的视图中,根据折射率(黑暗表示更高),其他颜色表示不同的材料。 7]@M A._CCou `+=Zq :0 ?Gf'G{^} 矩形光栅界面 DN9x<%/- •请注意:界面的顺序始终从基板表面开始计算。 VK4UhN2 •所选界面在视图中以红色突出显示。 =$}`B{(H E.yFCaL •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。 F_u?.6e] •可以在光路编辑器(Light Path Editor)中更改此材质。 {?
yRO] Ym%#" •堆栈周期(Stack Period)允许控制整个配置的周期。 -X *.scw •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 gy1kb,MO •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。 D _\HX9 PazWMmI 0$XrtnM W9Us I qHrIs-NR qoan<z7 矩形光栅界面参数 +vFqHfmP •矩形光栅界面由以下参数定义 7F~Jz*,B*W - 狭缝宽度(绝对或相对) 3F6'3NvVc2 - 光栅周期 rI)&.5^ - 调制深度 HVC|0} •可以选择设置横向移位和旋转。 R]kH$0` HDo=W qG p<VW;1bt5 G4F~V't 高级选项和信息 $~EY: •在传播菜单中,有几个高级选项可用。 e mq%"
;. •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 aBF<it> •可以设置总级次数或衰逝波级次数
?s 0")R& (evanescent orders)。 '?|.#D#-c •如果考虑金属光栅,这项功能非常实用。 a
8jG')zg •相反,在介质光栅的情况下,默认设置就足够了。 BD ,3JDqT ~fA H6FdZ\ Yh% piUfvw •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 *
8D(Lp1 •层分解(Layer Decomposition)和过渡点分解(Transition Point Decomposition)设置可用于调整结构的离散化。 默认设置适用于几乎所有光栅结构。 *u<@_Oa •此外,有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 l5k]voG •分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。 k|^nrjStC XG6UV(' PJcz] < |z%*}DPrpa 过渡点列表界面 @}N;C..Y$ •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 2TC7${^9}J •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 #^/&fdK~A •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。 785Y*.p !NOvKC! ;,&1 过渡点列表参数 3?(||h{ •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 0:Lm=9o •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。 K31rt-IIt
!*xQPanL g'b)] Q dTP$7nfe •必须在周期化(Periodization)选项卡中设置此界面的周期。 K`1\3J) •此处,可以定义x方向和y方向的周期。 V#6`PD6 •在这种情况下,可以忽略内部和外部定义区域的设置,因为接口的扩展已经被周期性边界条件截断。 UIv
2wA2 R=M${u<t >!YI7) *K\/5Fzl 高级选项及信息 Fx0<!_tY- •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|$_[Sw 18!0Hl> @ B3@M S*CRVs 正弦光栅界面 EY!aiH6P •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 >[Q(!Ai •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 g;bkVq •如果使用单个界面来描述光栅结构,则会自动选择材料: PHD$E s - 脊的材料:基板的材料
*Qg/W?"m - 凹槽材料:光栅前面的材料
Px K !=0N38wA JX/rAnc@ Ty]CdyL$ 正弦光栅界面参数 W~Mj6c~S" - 正弦光栅界面也由以下参数定义: fi#o>tVyJ •光栅周期 Jo
h&Ay •调制深度 WohK,<Or - 可以选择设置横向移位和旋转。 <<&:BK - 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。 P67r+P, 5'>(|7~%\ oChcEx% .f&,~$e4 高级选项和信息 haa[ob6T •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。 P RX:*0 }
"y{d@ rxCuV )n|:9hc 高级选项及信息 0V srAV0 •如果增加层数(例如,增加2倍),则离散化变得光滑。 oOe5IczS( Z^`>;n2 {n%F^ky+7 锯齿光栅界面 lgA9p
4- •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 i)8,u •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 W/{HZ< :. •如果使用单个界面来描述光栅结构,则会自动选择材料: ~c3!,C - 脊的材料:基板的材料 > -Jd@7- - 凹槽材料:光栅前面的材料 =}U`q3k zj`!ZY?fv ?OvtR:h C T3)/?f?| 锯齿光栅界面参数 Al'
sY^B •锯齿光栅界面也由以下参数定义: PS!f&IY}[. - 光栅周期 0j4bu}@ - 调制深度 |ay W _5} •此外,闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 fkyj&M/ •可以选择设置横向移位和旋转。 #ra:^9;Es: •由于这是光栅界面(类似矩形和正弦型),因此不必选择周期。 ;wgm
'jr tX&Dum $ *w59BO&M4 8GV$L~i 高级选项和信息
"+r8izB •同样,可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 W<u63P Q pAK] 探测器位置的注释 4=>/x90y 关于探测器位置的注释 5A Vo#}&\ •在VirtualLab中,探测器默认位于基板后面的空气中。 t!AHTtI •如果光栅包含在复杂的光学装置中,则必须这样做。 2zh?]if •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。 [F*t2 -ta •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)。 0^5SL/2 •可以避免这些干涉效应的不良影响。 =Qp~@k=2 /
\!hW-+]W C5\bnk{ 文件信息 o2@8w[r q4|TwRx~ P'KaW u9z `)* KFkKr>S: QQ:2987619807 ,[D,G
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