切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 1064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
    6794
    光币
    28119
    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。 AxTFV ot  
    xt`a":lru  
    )qFqf<:yc  
    _z.CV<  
    系统内光栅建模 ~YviXSW  
     在一般光路中,光栅元件可以插入到系统的任何位置。 \Ov~ t  
     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。 IEJ)Q$GI#  
     光栅元件可以通过元件 > 单个表面&堆栈 > 光栅找到。 X9^q-3&60  
     dBN:  
    6!*zgA5M'  
    ybv< 1  
    附着光栅堆栈 +#(GU9_i+M  
    ^U,C])n  
     为了描述系统内的光栅,光栅堆栈总是附着在一个虚拟参考面上(仅平面)。 <+b~E,  
     元件的大小仅用于在3D光线追迹视图中显示;仿真中不考虑孔径效应。 PG|Zu3[  
     参考面可以在三维系统视图中可视化,以帮助排列光栅。 %P#| }  
     所应用的光栅结构可以是一维周期(层状),也可以是二维周期(交叉光栅)。 >Kl_948  
    =_Z.x&fi  
    M.)z;[3O  
         >Apa^Bp  
    堆栈的方向 7suT26C  
    I {%( G(  
    堆栈的方向可以用两种方式指定: I!K-* AB  
    J^~J&  
    它既可以应用在表面的正面,也可以应用在背面(在固体标签中定义)。 [<f9EeziB  
    UalwK  
    请注意,如果堆栈位于正面,堆栈将绕Z轴旋转180°。这会影响堆栈的内部坐标系,需要在定义高度轮廓时加以考虑。 MD,BGO?C  
    G#uB%:)&0u  
    uLI;_,/:  
         NPa4I7`A  
    基底的处理、菲涅耳损耗和衍射角 puEu)m^  
    Rx.5;2m  
     作为一种惯例,往往忽略基底的影响,例如衍射效率的计算。 k>!i _lb  
     然而,任何实际的光栅结构必须建立在基底上,因此,我们使用一个平面元件和中间的自由空间延伸对其进行建模。 _ph1( !H$  
     平面的建模包括菲涅耳效应(S矩阵求解器)。 3qV\XC+  
    e-lc2$o7{  
    vJx( lU`Y  
    uo|:n"v  
    高级选项和信息 j*1MnP3/8Y  
     在求解器菜单中有几个高级选项可用。 mU||(;I  
     求解器选项卡允许编辑所使用FMM(“傅里叶模态法”,也被称为RCWA,“严格耦合波分析”)算法的精度设置。 6bf!v  
     既可以设置考虑的总级次数,也可以设置倏逝级次数。 =~)rT8+)  
     如果考虑金属光栅,这可能是有用的。相反,对于介质光栅,默认设置就足够了。  _Vc4F_  
    6D{70onY+  
    0}9jl  
    n1'i!NWt  
    结构分解 c+whpQ=01  
    CWd &  
     结构分解选项卡提供了关于结构分解的信息。 ;oVOq$ql  
     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。 ^R7X!tOq4  
     此外,还提供了有关层数和转换点数的信息。 2) 2:KX  
     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。 PVmePgF   
    gh^w !tH3  
    <l+hcYam  
    %\!0*(8  
    光栅级次通道选择 N7X(gh2h  
    E^pn-rB  
     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。 [~n |ROo  
     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。 %S>6Q^B  
     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)。 moMNd(p  
    PklJU:Pu\U  
    AF{@lDa1h  
    uY3#,  
    光栅的角度响应 '#QZhz(+  
     在VirtualLab Fusion中,光栅元件的运算符通过FMM(又名RCWA)在k域中建模。 `sd H q  
     对于给定的光栅,其衍射行为与输入场有关。 4>N ig.#   
     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。 TA#pA(k  
     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。 zMO xJ   
    *ck'vV'@  
    [DtMT6F3  
    ;9Wimf]G,E  
    例:谐振波导光栅的角响应 J10&iCr{r*  
    8CvNcO;H0  
    RE]*fRe7#  
    $)=`Iai  
    谐振波导光栅的角响应 1gLET.I:  
    =">0\#  
    lg^Lk\Y+re  
     
    分享到