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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 UFw](%=&M  
    ,F9nDF@)  
    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。 D"^'.DL@wG  
    Xb,T{.3@  
    oL-2qtv  
    \f%.n]>  
    本用例展示了...... \k; n20\u  
    •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构,例如: MA* :<l  
    - 矩形光栅界面 S)7/0N79A  
    - 过渡点列表界面 R,,Qt TGB  
    - 锯齿光栅界面 J+ts  
    - 正弦光栅界面 E oe}l   
    •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 ^~1<f1(  
    vy9dAl  
    光栅工具箱初始化 :o8MUXH$  
    •初始化 I2[]A,f ,  
    -  开始 n_23EcSy  
    光栅 [E|uY]DR  
    通用光栅光路图 vFhz!P~  
    •注意:使用特殊类型的光栅,例如: 矩形形状, ?lKhzH.T  
    可直接选择特定的光路图。 ?\y%]1  
    Y3rt5\!  
    +~35G:&:  
    1m)M;^_  
    光栅结构设置 |`0n"x7  
    •首先,必须定义基板(基块“Base Block”)的厚度和材料 fzPZ|  
    bK*~ol  
    •在VirtualLab中,光栅结构在所谓的堆栈(stack)中定义。 BJy;-(JP  
    •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。  3+U]?7t  
    # {PmNx%M  
    E!mmLVa9  
    .zkP~xQ~  
    •例如,选择第一个界面上的堆栈。 <[i}n55  
    Gu;OV LR|  
    堆栈编辑器 7lA:)a_!]  
    •在堆栈编辑器(Stack Editor)中,可以从目录中添加或插入界面。  v~=\H  
    •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。 r,NgG!zq<  
    fk{0d  
    J ^ G  
    ;Gd~YGW^#  
    矩形光栅界面 /+[63=fl  
    h-QLV[^  
    •一种可能的界面是矩形光栅界面。 OZ(dpV9.S  
    •此类界面适用于简单二元结构的配置。 $NG++N  
    •在此示例中,由银制成的光栅位于玻璃基板上。 Hj6'pJ4  
    •为此,增加了一个平面界面,以便将光栅结构与基块分开。 qLK?%?.N<  
    •在堆栈编辑器的视图中,根据折射率(黑暗表示更高),其他颜色表示不同的材料。 s([dGD$i  
    5zB~4u  
    l,`!rF_  
    j.|U=)E  
    矩形光栅界面 fZ{[]dn[  
    •请注意:界面的顺序始终从基板表面开始计算。 FHg0E++?  
    •所选界面在视图中以红色突出显示。 6Q Zp@  
    r{K;|'d%h  
    •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。 s V  }+eU  
    •可以在光路编辑器(Light Path Editor)中更改此材质。 n}nEcXb  
    'i|rj W(  
    •堆栈周期(Stack Period)允许控制整个配置的周期。 }NCL>l;q  
    •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 EgM*d)X  
    •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) ahF[82  
    K5 KyG  
    iiC!|`k"  
    yVJ%+d:6  
    Q[u6|jRt  
    \'v(Xp6  
    矩形光栅界面参数 1hmc,c  
    •矩形光栅界面由以下参数定义 P'$ `'J]j  
    - 狭缝宽度(绝对或相对) I 3$dVls}  
    - 光栅周期 `/IKdO*!S  
    - 调制深度 h<l1U'Bn7  
    •可以选择设置横向移位和旋转。 mUP.rb6  
    T.:+3:8|F  
    @N.jB#nEb  
    Acm<-de  
    高级选项和信息 A\sI<WrH  
    •在传播菜单中,有几个高级选项可用。 ~r*P]*51x  
    •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 EbQa?  
    •可以设置总级次数或衰逝波级次数 {2KFD\i\  
    (evanescent orders)。 N{Qxq>6 G  
    •如果考虑金属光栅,这项功能非常实用。 U5r}6D!)  
    •相反,在介质光栅的情况下,默认设置就足够了。 G}zZQy  
    tkKJh !Q7  
    kxB.,'  
    5Av=3[kh"%  
    •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 BlC<`2S  
    •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。 [2c{k  
    •此外,有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 +9A\HQ|22  
    •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。 z j{s}*  
    UQ?%|y*Kc  
    6W2hr2Zy9  
    4=<*Vd`p  
    过渡点列表界面 j<yiNHC  
    •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 5K%W a]W  
    •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 kUl  
    •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。 N_gD>6I  
    &#{dWObh  
    L"(4R^]  
    过渡点列表参数 V!/:53  
    •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 &, a3@i  
    •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。 ^A_;#vK  
    S ZU \i*  
    5FeFN)  
    ?&+9WJ<M  
    •必须在周期化(Periodization)选项卡中设置此界面的周期。 mI1H!  
    •此处,可以定义x方向和y方向的周期。 *C|  
    •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。 2umv|]n+l|  
    YA]5~ ZE\  
    _2ef LjXQ  
    Tl("IhkC  
    高级选项及信息 _GYMPq\%L#  
    •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。 $iw%(H  
    QO;4}rq  
    `)$_YZq|SR  
    G;iEo4\?  
    正弦光栅界面 N:5[,O<m_  
    •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 6sfwlT  
    •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 }Fb!?['G5  
    •如果使用单个界面来描述光栅结构,则会自动选择材料: dFXc/VH')  
    - 脊的材料:基板的材料 Q;/a F`  
    - 凹槽材料:光栅前面的材料 9WG{p[  
    9)dfL?x8V{  
    UK[v6".^h  
    aptY6lGv-|  
    正弦光栅界面参数 G=9d&N  
    - 正弦光栅界面也由以下参数定义: gXFWxT8S  
    •光栅周期 } ?@5W,  
    •调制深度 R!\EK H  
    - 可以选择设置横向移位和旋转。 \_6OCVil  
    - 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。 +>f<EPGn  
    HfNDD| Zz  
    vG41Ck1  
    (=x"Y{%  
    高级选项和信息 / +K?  
    •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。 },$0&/>ft  
    (]2H7X:b  
    tfO#vw,@  
    si4-3eC  
    高级选项及信息 l,|%7-  
    •如果增加层数(例如,增加2倍),则离散化变得光滑。 F'RUel_%  
    3INI?y}t   
    NPnHH:\;  
    锯齿光栅界面 iPG0o %  
    •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 YNdrWBf)  
    •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 :a[Ihqfg  
    •如果使用单个界面来描述光栅结构,则会自动选择材料: RBKOM$7  
    - 脊的材料:基板的材料 Ka!I`Yf  
    - 凹槽材料:光栅前面的材料 cR7wx 0Aj  
    El_Qk[X|A  
    yBpk$  
    X@N$Z{  
    锯齿光栅界面参数 IIFMYl gF  
    •锯齿光栅界面也由以下参数定义: j V3)2C}  
    - 光栅周期 c~}l8M %  
    - 调制深度 }=](p-]5  
    •此外,闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 g\fhp{gWB  
    •可以选择设置横向移位和旋转。 $RX'(/  
    •由于这是光栅界面(类似矩形和正弦型),因此不必选择周期。 Z3KO90O!8  
    +FG$x/\*0  
    :fcM:w&  
    .1 )RW5|c  
    高级选项和信息 Rg&- 0b  
    •同样,可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 LwqC ~N  
    B:TR2G9UT  
    探测器位置的注释 +!t}  
    关于探测器位置的注释 K-vWa2  
    •在VirtualLab中,探测器默认位于基板后面的空气中。 RrrK*Fk8=  
    •如果光栅包含在复杂的光学装置中,则必须这样做。 yY{kG2b,  
    •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。 {16<^  
    •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)。 C2U~=q>>  
    •可以避免这些干涉效应的不良影响。 Oft arD  
    y8Xv~4qQW  
    q(o/yx{bm  
    文件信息
    U%B(5cC  
    M6|I6M<  
    x+5p1sv6  
    ` m@U!X  
    pcS+o  
    QQ:2987619807 [onqNp  
     
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