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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 ~NV 8avZ  
    !E@4^A80\W  
    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。 h<0&|s*a)  
    }mdk+IEt  
    +x(~!33[G  
    `k;MGs)&  
    本用例展示了...... }N0$DqP  
    •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构,例如: AY x*Ngn  
    - 矩形光栅界面 \ 9!hg(-F  
    - 过渡点列表界面 EGMIw?%Y`-  
    - 锯齿光栅界面 \8<ZPqt9  
    - 正弦光栅界面 S.,5vI"s,  
    •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 |L<p90  
    _c$F?9:  
    光栅工具箱初始化 ]#sF pWI[N  
    •初始化 nRHxbE}::  
    -  开始 =pk5'hBAi  
    光栅 8\VP)<<  
    通用光栅光路图 , G2( l  
    •注意:使用特殊类型的光栅,例如: 矩形形状, SNOML7pd  
    可直接选择特定的光路图。 1@:BUE;jZ  
    ss0`9:z  
    V'^E'[Dd{  
    Liv.i;-qE  
    光栅结构设置 5< $8.a#  
    •首先,必须定义基板(基块“Base Block”)的厚度和材料 w!|jL $5L  
    Y/<`C  
    •在VirtualLab中,光栅结构在所谓的堆栈(stack)中定义。 BqtUL_jm  
    •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 (jp!q ,)  
    S Rb-eDk'  
    Ly P Cc|  
    xOt {Vsv  
    •例如,选择第一个界面上的堆栈。 7U1^=Y@t}  
    PpLuN12H  
    堆栈编辑器 .%G>z"Xx  
    •在堆栈编辑器(Stack Editor)中,可以从目录中添加或插入界面。 KXf (v4  
    •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。 Zg&o][T  
    SVn $!t  
    JUCp#[q  
    ],-(YPiAD  
    矩形光栅界面 i4}+n^oSYo  
    cH:9@>'$a  
    •一种可能的界面是矩形光栅界面。 gp<XTLJ@>  
    •此类界面适用于简单二元结构的配置。 J{U 171  
    •在此示例中,由银制成的光栅位于玻璃基板上。 ;DgQ8"f  
    •为此,增加了一个平面界面,以便将光栅结构与基块分开。 po@Agyg5  
    •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。 Y !%2vOt  
    z7_h$v  
    'm^]X3y*  
    lBzfBmEB  
    矩形光栅界面 ,4HZ-|EOZ  
    •请注意:界面的顺序始终从基板表面开始计算。 #h}a   
    •所选界面在视图中以红色突出显示。 (Xl+Zi>\{  
    \7PC2IsT3  
    •此外,此处无法定义光栅前方的介质(指最后一个接界面后面的介质)。 它自动取自光栅元件前面的材料。 n{I1ZlEeh  
    •可以在光路编辑器(Light Path Editor)中更改此材质。 43,baeG  
    WX* uhR  
    •堆栈周期(Stack Period)允许控制整个配置的周期。 ]@!3os,CNF  
    •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 / ?'FSWDU  
    •如果是简单的光栅结构,建议选择“取决于界面周期”(Dependent from Period of Interface)选项,并选择适当的周期性界面索引。 ntQW+!s;P  
    Bn{i+8I  
    * hmoi  
    YSbe Cyv  
    _<%YLv  
    watTV\b  
    矩形光栅界面参数 YYhN>d$  
    •矩形光栅界面由以下参数定义 9qk J<  
    - 狭缝宽度(绝对或相对) Y|6gg  
    - 光栅周期 M#k$[w}=  
    - 调制深度 '#a;n  
    •可以选择设置横向移位和旋转。 &NX7  
    39~te%;C7  
    u7S C_3R  
    eD|"?@cE  
    高级选项和信息 M5:j)o W  
    •在传播菜单中,有几个高级选项可用。 vNHvuw K  
    •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 biG :Xn  
    •可以设置总级次数或衰逝波级次数 A,EuUp  
    (evanescent orders)。 o@L2c3?c5  
    •如果考虑金属光栅,这项功能非常实用。 >8|V[-H  
    •相反,在介质光栅的情况下,默认设置就足够了。 R|92T*h  
    ^^g u  
    \]0#jI/:  
    y&V%xE/  
    •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 <v!jS=T  
    •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。 J"-/ok(<@  
    •此外,有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 + 2w<V0V_  
    •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。 0oe2X1.%  
    j\HZ5  
    hC4 M}(XM  
    A ^t _"J  
    过渡点列表界面 07]9VJa  
    •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 \opcn\vW  
    •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 >sZ_I?YDs  
    •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'MMe>^  
    A2!pbeG  
    Yx&d\/9  
    过渡点列表参数 MDZPp;\)  
    •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 KGGnypx`  
    •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。 Uz=o l.E  
    kQp*+ras  
    Nza@6nI"  
    c axOxRo\  
    •必须在周期化(Periodization)选项卡中设置此界面的周期。 {Iz"]Wh<f  
    •此处,可以定义x方向和y方向的周期。 _S,UpR~2W  
    •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。 _gEojuaN  
    $Wjx$fD  
    C~WWuju'  
    /Ny#+$cfk  
    高级选项及信息 3a&HW JBSx  
    •同样,可以在高级设置选项卡页面上调整和研究分解结构的数据。 T oT('  
    T7-yZSw -m  
    /l+"aKW 2  
    `dWnu3r;  
    正弦光栅界面 p(cnSvg  
    •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 At'M? Q@v  
    •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 2.^CIJc  
    •如果使用单个界面来描述光栅结构,则会自动选择材料: x|gYxZ  
    - 脊的材料:基板的材料 2PSkLS&IM  
    - 凹槽材料:光栅前面的材料 O`I}Lg]~q  
    ~pHuh#>  
    f\r"7j  
    G.$KP  
    正弦光栅界面参数 E@6gTx*  
    - 正弦光栅界面也由以下参数定义: aPRMpY-YC3  
    •光栅周期 S;u.Ds&  
    •调制深度 B)/c]"@89  
    - 可以选择设置横向移位和旋转。 omznSL  
    - 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。 _pzYmQ  
    +_25E.>ml  
    JDW/Mc1bh  
    ^/cqE[V~,  
    高级选项和信息 M`7[hr  
    •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。 ?B@3A)a  
    pNZ3vTs6  
    r;{ggwY&J  
    DliDBArxZ  
    高级选项及信息 9g# 62oIg  
    •如果增加层数(例如,增加2倍),则离散化变得光滑。 Vk*XiEfKm>  
    Y]^*mc0fE  
    q(csZ\e=  
    锯齿光栅界面 Anqt:(  
    •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 'T(Q  
    •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 e&E7_  
    •如果使用单个界面来描述光栅结构,则会自动选择材料: LK!sk5/  
    - 脊的材料:基板的材料 |`pBI0Sjo  
    - 凹槽材料:光栅前面的材料 K:% MhH-  
    9I`0`o"A  
    mY[*Cj3WJ  
    &ld<fa(w+2  
    锯齿光栅界面参数 hsJ^Au=})w  
    •锯齿光栅界面也由以下参数定义: Ujqnl>l  
    - 光栅周期 =T#hd7O`V  
    - 调制深度 ? * r  
    •此外,闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 SL`; `//  
    •可以选择设置横向移位和旋转。  deq5u>  
    •由于这是光栅界面(类似矩形和正弦型),因此不必选择周期。 a8v\H8@X  
    }2 \Hg  
    +t&+f7  
    :'xZF2  
    高级选项和信息 Ui-Y `  
    •同样,可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 9Y2.ob!$}  
    xwW(WHdC]  
    探测器位置的注释 \){_\{&  
    关于探测器位置的注释 S4c-i2Rq  
    •在VirtualLab中,探测器默认位于基板后面的空气中。 &x=_n'  
    •如果光栅包含在复杂的光学装置中,则必须这样做。 UtC<TBr  
    •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。 TaaCl#g$?  
    •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)。 f="ZplW  
    •可以避免这些干涉效应的不良影响。 Nq^o8q_  
    Bn%?{z)  
    he@Y1CY  
    文件信息
    mkPqxzxbrL  
    >e(@!\ x  
    O_GHvLO=  
    gwsOw [;k  
    L>&{<M_  
    QQ:2987619807 ZsCwNZR  
     
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