:C65-[PSdO 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~`x )B( j"|=C$Kn/
,eZ1uBI? S!3S4:]B^ 本用例展示了......
`P8Vh+7u •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构,例如:
Y>E zTV - 矩形光栅界面
'toa@5 - 过渡点列表界面
+{W>i; U - 锯齿光栅界面
F>-B3x - 正弦光栅界面
DJ(q
7W •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。
:h&fbBH Z]j*9#G1s 光栅工具箱初始化 ]jaQ[g$F •初始化
7~GB;1n - 开始
},>pDeX^P 光栅
:SGF45>B@ 通用光栅光路图
%y|)=cm[ •注意:使用特殊类型的光栅,例如: 矩形形状,
k=B]&F 可直接选择特定的光路图。
t$xY #: _;~,Cgfi
oNU0 qZ5 r]l!WRn 光栅结构设置 mysetv&5 •首先,必须定义基板(基块“Base Block”)的厚度和
材料。
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])
rrG/3 •在VirtualLab中,光栅结构在所谓的堆栈(stack)中定义。
%_{tzXim •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。
#z2rzM@/: "9^j.
k?z98 >4 K!'AkTW+- •例如,选择第一个界面上的堆栈。
x7<\]94 rZfN+S,g 堆栈编辑器 OV%Q3$15 •在堆栈编辑器(Stack Editor)中,可以从目录中添加或插入界面。
kWe{r5C7 •VirtualLab的目录提供了几种类型的界面。 所有界面都可以用来定义光栅。
6C]1Q.f; ]Qfn(u=o
y7$iOR z 6?)3' 矩形光栅界面 *hQTO=WF kRTwaNDOD •一种可能的界面是矩形光栅界面。
Ircp``g •此类界面适用于简单二元结构的配置。
oA =4=` •在此示例中,由银制成的光栅位于
玻璃基板上。
&Ibu>di4[ •为此,增加了一个平面界面,以便将光栅结构与基块分开。
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•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。
)Lwc rfgI$eu
<oWB0% +H9 >A0JF 矩形光栅界面 phn9:{TI •请注意:界面的顺序始终从基板表面开始计算。
eOXHQjuj •所选界面在视图中以红色突出显示。
BVr0Gk
dd\n8f •此外,此处无法定义光栅前方的介质(指最后一个接界面后面的介质)。 它自动取自光栅元件前面的材料。
VsN pHQG] •可以在光路编辑器(Light Path Editor)中更改此材质。
=9z[[dQ|L
/}PF\j9#4 •堆栈周期(Stack Period)允许控制整个配置的周期。
lNL6M%e$Q •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。
` bdZ/*E •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。
"v` r4QxoaM
UQ +?\wi* 2A\,-*pc
QR
Ei7@t qOUqs'7/] 矩形光栅界面参数 e89Xb;;w •矩形光栅界面由以下参数定义
]6{*^4kX - 狭缝宽度(绝对或相对)
,daKC - 光栅周期
|{@8m9JR - 调制深度
uFLx •可以选择设置横向移位和旋转。
66'?&Xx' ;+tpvnV;]
+q)5dYRzV
Uv?|G%cD- 高级选项和信息 jWY$5Vq<H •在传播菜单中,有几个高级选项可用。
:{ur{m5bX •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。
TzntO9P+ •可以设置总级次数或衰逝波级次数
H.WE6 (evanescent orders)。
.%^]9/4 •如果考虑金属光栅,这项功能非常实用。
K"0PTWt •相反,在介质光栅的情况下,默认设置就足够了。
a?6ab+7# [ e8x&{L-_
]b= P= GG0R}',0 •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。
*0}3t<5 •层分解(Layer Decomposition)和过渡点分解(Transition Point Decomposition)设置可用于调整结构的离散化。 默认设置适用于几乎所有光栅结构。
Cxcr/9 •此外,有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。
KMV=%o •分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。
+Ag!?T Xu>r~^w=S
4<?8M vF x&`~R>5/ 过渡点列表界面 w,Lvt
} •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。
T`9u!#mT= •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。
^m/oDB- •同样,平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。
P{5-Mx!{&
f_imyzP @0eHS+ 过渡点列表参数 H{AMZyV0/d •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。
1=nUW": •上限(Upper Limit)必须设置为大于所需光栅周期一半的值,但在周期性结构的情况下自动设置。
rC7``#5 TeWMp6u,r
(^5 7UmFv] fsEzpUY:{W •必须在周期化(Periodization)选项卡中设置此界面的周期。
`$~RxzZ g •此处,可以定义x方向和y方向的周期。
Kv rX{F= •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。
JIFU;*PR1 PT^c^{V
8srBHslI %\kOLE2` 高级选项及信息 v|ck>_"
. •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。
Wfz\`y 7]BW[~77
>^OC{~Az N~ ?{UOZd 正弦光栅界面 ;=9
>MS} •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。
8:o<ry •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。
~-#yOu
,w •如果使用单个界面来描述光栅结构,则会自动选择材料:
A+&xMM2Wj - 脊的材料:基板的材料
WH$e2[+Y - 凹槽材料:光栅前面的材料
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[<,~3oRu `?y<>m* 正弦光栅界面参数 6MG9a>= - 正弦光栅界面也由以下参数定义:
qTB$`f'|$ •光栅周期
>;#=gM •调制深度
z*a8sr - 可以选择设置横向移位和旋转。
:qvI%1cP= - 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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s3 ;DG KZbR3mi, 高级选项和信息 -L3|&