切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 896阅读
    • 0回复

    [技术]用于一般光学系统的光栅元件 [复制链接]

    上一主题 下一主题
    离线infotek
     
    发帖
    6441
    光币
    26350
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2022-11-01
    光栅光学中最常用的衍射元件之一。如今,它们经常被用于复杂的系统中,并与其他元件一起工作。在这种情况下,非常需要将光栅不仅仅是作为孤立的元件来模拟,而是与系统的其余部分结合,以评估整个系统性能。VirtualLab Fusion提供了一个独特的光栅元件,允许在光路中轻松地包含各种不同形状的光栅,无论是一维周期光栅(层状),二维周期光栅,或体(布拉格)光栅。本用例介绍了该元件的功能,包括光栅级次的设置和堆栈的定位。 3W3)%[ 5  
    a)QSq<2*  
    +!cibTQTT  
    :$Xvq-#$|  
    系统内光栅建模 2*5pjd{Kt  
     在一般光路中,光栅元件可以插入到系统的任何位置。 h'.B-y~c  
     这使得在一个复杂的系统中对光栅进行建模,并因此评估整个系统的性能成为可能,同时考虑光栅的可能影响。 C;I:?4  
     光栅元件可以通过元件 > 单个表面&堆栈 > 光栅找到。 ows 3%  
    ;[B-!F>  
    gTb%c84  
    1O2jvt7M  
    附着光栅堆栈 ']U<R=5T$  
    F$@(0c  
     为了描述系统内的光栅,光栅堆栈总是附着在一个虚拟参考面上(仅平面)。 _sK{qQxvM=  
     元件的大小仅用于在3D光线追迹视图中显示;仿真中不考虑孔径效应。 N(`XqeC*  
     参考面可以在三维系统视图中可视化,以帮助排列光栅。 }v6@yU  
     所应用的光栅结构可以是一维周期(层状),也可以是二维周期(交叉光栅)。 PW+B&7{  
    "sYZ3  
    3c+ps;nh  
         gMsB1|  
    堆栈的方向 ?izl#?  
    R!rj:f!>  
    堆栈的方向可以用两种方式指定: c@Xb6z_>  
    n;LjKE  
    它既可以应用在表面的正面,也可以应用在背面(在固体标签中定义)。 >e!Y63`  
    j8W<iy  
    请注意,如果堆栈位于正面,堆栈将绕Z轴旋转180°。这会影响堆栈的内部坐标系,需要在定义高度轮廓时加以考虑。 nL+y"O  
    6h7TM?lt  
    (bAw>  
         t"?)x&dS  
    基底的处理、菲涅耳损耗和衍射角 sBa&]9>m  
    elz0t<V  
     作为一种惯例,往往忽略基底的影响,例如衍射效率的计算。 \)i,`bz  
     然而,任何实际的光栅结构必须建立在基底上,因此,我们使用一个平面元件和中间的自由空间延伸对其进行建模。 }H:wgy`  
     平面的建模包括菲涅耳效应(S矩阵求解器)。 ) uTFId  
    Y=D\  
    hv*XuT/  
    d:{}0hmxI  
    高级选项和信息 `_SV1|=="8  
     在求解器菜单中有几个高级选项可用。 :!wl/X ~  
     求解器选项卡允许编辑所使用FMM(“傅里叶模态法”,也被称为RCWA,“严格耦合波分析”)算法的精度设置。 Ey)ey-'\  
     既可以设置考虑的总级次数,也可以设置倏逝级次数。 ~\+Bb8+hpJ  
     如果考虑金属光栅,这可能是有用的。相反,对于介质光栅,默认设置就足够了。 3F32 /_`  
    V[0 ZNT&  
    6w~Cyu4Ov  
    uC%mGZ a  
    结构分解 ART0o7B  
    ~l}\K10L*  
     结构分解选项卡提供了关于结构分解的信息。 .Nk5W%7]=  
     层分解和转换点分解设置可以用来调整结构的离散化。默认设置适用于几乎所有光栅结构。 |nBs(>b  
     此外,还提供了有关层数和转换点数的信息。 o,RiAtdk  
     分解预览按钮提供了用于FMM计算的结构数据的描述。折射率用色标表示。 P=.~LZZ]89  
    FuC \qF  
    7^<6|>j4  
    )E m`kle  
    光栅级次通道选择 #gVWLm<  
    pKU(4&BxX  
     可以定义具体的透射和反射级次,以供模拟中考虑。在表面被从背面照明的情况下,也可以有不同的级次。 /[!<rhY  
     并不总是需要考虑所有的衍射级,我们建议只使用那些感兴趣的,以确保更有效的模拟。 [\rzXE  
     光栅级次通道的选择不影响FMM计算中的内部衍射级次(即精度)。 AdRp{^w  
    :!JQ<kV  
    B!U;a=ia  
    O8~RfB  
    光栅的角度响应 -$$mrU  
     在VirtualLab Fusion中,光栅元件的运算符通过FMM(又名RCWA)在k域中建模。 tX6_n%/L  
     对于给定的光栅,其衍射行为与输入场有关。 [5]n,toAh  
     不同波长/偏振态下的衍射效率不同,不同入射角度下的衍射效率也不同。 x[xRqC vL  
     为了解决角度相关的衍射行为,可能需要指定k域(角空间)的采样点。请参阅下面的示例以进一步说明。 biV NZdA  
    fZcA{$Vc]N  
    @9~x@[  
    GT\ yjrCd  
    例:谐振波导光栅的角响应 'Fql;&U >  
    F` &W5[  
    z[@i=avPG  
    F\^\,hy  
    谐振波导光栅的角响应 L1f=90  
    BkP4.XRI  
    lOM8%{.'_x  
     
    分享到