<m'W{n%Pp 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。
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{{qu:(_g s^#B* 本用例展示了......
x. 8fxogz •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构,例如:
5<YV`T{5Kl - 矩形光栅界面
T,r?% G{XE - 过渡点列表界面
7_HFQT1.N - 锯齿光栅界面
a]]eQ(xQ - 正弦光栅界面
}]<0!q &xB •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。
A`71L V% tnE), 光栅工具箱初始化 Kl_(4kQE_ •初始化
|h%=a8 - 开始
nvbzC tC 光栅
wDR/Vr"f 通用光栅光路图
Ogv9_X8 •注意:使用特殊类型的光栅,例如: 矩形形状,
{^8?fJ/L 可直接选择特定的光路图。
-Gy=1W`09 Z-:T')#Cf
R#HVrzOO|T 2D UY4Ti 光栅结构设置 [n4nnmM •首先,必须定义基板(基块“Base Block”)的厚度和
材料。
B`|f"+.
ncrg`<'/, •在VirtualLab中,光栅结构在所谓的堆栈(stack)中定义。
zG{P5@:.R •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。
Wn2'uZ5If bbM^J
GXG 7P,p, 9HB+4q[ •例如,选择第一个界面上的堆栈。
?8N^jjG _ _!LTpp 堆栈编辑器 .do8\ •在堆栈编辑器(Stack Editor)中,可以从目录中添加或插入界面。
9TX2h0U? •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。
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{7jl) x3l zZ6m`]{B9? 矩形光栅界面 <?s@-mpgN =^1jVaAL •一种可能的界面是矩形光栅界面。
^"<x4e9+j •此类界面适用于简单二元结构的配置。
.' }jd# •在此示例中,由银制成的光栅位于
玻璃基板上。
k4a51[SYBK •为此,增加了一个平面界面,以便将光栅结构与基块分开。
4sRM"w; •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。
, #=TputM Ge_fU'F
w"5Eyz-eO fLnwA|n= 矩形光栅界面 rY6x):sC •请注意:界面的顺序始终从基板表面开始计算。
C$q};7b1N •所选界面在视图中以红色突出显示。
>TMd1?,
;plBo%EBV •此外,此处无法定义光栅前方的介质(指最后一个接界面后面的介质)。 它自动取自光栅元件前面的材料。
_V4O#;%? •可以在光路编辑器(Light Path Editor)中更改此材质。
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yX4Vv{g •堆栈周期(Stack Period)允许控制整个配置的周期。
tL3R<' •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。
&Ts!#OcB, •如果是简单的光栅结构,建议选择“取决于界面周期”(Dependent from Period of Interface)选项,并选择适当的周期性界面索引。
3m= _a +j{(NwsX
"I66@d? cI P.5)Ca
D'<L6w` <3!Al,!ej@ 矩形光栅界面参数 6#7hMQ0&;O •矩形光栅界面由以下参数定义
HdN5zl,q - 狭缝宽度(绝对或相对)
o3V\ - 光栅周期
FY^2 Y - 调制深度
E447'aJ •可以选择设置横向移位和旋转。
JcUU#> w]t'2p-'
("\{=XAQ ] L97k(:Ib 高级选项和信息 +@=V}IO •在传播菜单中,有几个高级选项可用。
u8T@W}FX •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。
E{EO9EI •可以设置总级次数或衰逝波级次数
~4khIz (evanescent orders)。
}%p:Xv@X! •如果考虑金属光栅,这项功能非常实用。
H.\`(`6 •相反,在介质光栅的情况下,默认设置就足够了。
@Wc5r# @oE
5JM
wn.~Dx W?5') •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。
PFuhvw~? •层分解(Layer Decomposition)和过渡点分解(Transition Point Decomposition)设置可用于调整结构的离散化。 默认设置适用于几乎所有光栅结构。
Iz1x| EQ •此外,有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。
[EDX@Kdq) •分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。
N2O *g`YC Hl`OT5pNf
tsAV46S ?>Sv_0 过渡点列表界面 T[Zs{S •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。
=}0Uw4ub(u •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。
.26mB
Xr •同样,平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。
-T,?'J0 2
9a=Ll]=\ gom!dB0J 过渡点列表参数 R3~,&ab •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。
>x{("``D0y •上限(Upper Limit)必须设置为大于所需光栅周期一半的值,但在周期性结构的情况下自动设置。
8@;]@c)m g%&E~V/g$
7pm'b,J< !HvA5'|:} •必须在周期化(Periodization)选项卡中设置此界面的周期。
#73pryXV •此处,可以定义x方向和y方向的周期。
[3jJQ3O, •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。
U?#wWbE1 h+}BtKA
xj3qOx$ 1(gs({ 高级选项及信息 hyH[`wiq •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。
5dm ~yQN/ 053bM)qW
#RBrii-, 3PE.7-HF 正弦光栅界面 {Sf[<I •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。
C(ij_> •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。
@|\9<S •如果使用单个界面来描述光栅结构,则会自动选择材料:
hx9{?3# - 脊的材料:基板的材料
a_RY Yj - 凹槽材料:光栅前面的材料
iApq!u, m\56BP-AM
( zWBrCX uzBQK 正弦光栅界面参数 C^L+R7 - 正弦光栅界面也由以下参数定义:
krUtOVI •光栅周期
xqt?z n •调制深度
<E2 IU~e - 可以选择设置横向移位和旋转。
*%Rmdyn - 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。
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$-}&RW9 4!IuTPmr 高级选项和信息 (`1io •同样,可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。
)0VL$A "+(|]q"W
4>d4g\Z0L iFd
!ED 高级选项及信息 1&|]8=pG7 •如果增加层数(例如,增加2倍),则离散化变得光滑。
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l7|z]v- 锯齿光栅界面 gXxi; g •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。
#L*\ ^ c •此界面允许配置闪耀结构的光栅。
"`>6M&`U •如果使用单个界面来描述光栅结构,则会自动选择材料:
2_q/<8t - 脊的材料:基板的材料
32wtN8kx - 凹槽材料:光栅前面的材料
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