-^SD6l$ 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。
T J"{nB Lh5+fk~i~8
h^3Vd K, X#\P.$ 本用例展示了......
EWvid4QEi •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构,例如:
W1M/Z[h6)5 - 矩形光栅界面
BRQ5 - 过渡点列表界面
Ni;{\"Gt - 锯齿光栅界面
O'?lW~CD.> - 正弦光栅界面
~NJL S- •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。
D\i8rqU/l hF?\K^tF 光栅工具箱初始化 Yv|bUZ@ •初始化
!&<Wc^PG - 开始
^<H#dkECG 光栅
UW~tS 通用光栅光路图
,HjHt\!~< •注意:使用特殊类型的光栅,例如: 矩形形状,
TuT= 可直接选择特定的光路图。
>?Y3WPB<F vcUM]m8k
-Z#]_C{Y-) l'X?S(fiV 光栅结构设置 _[6+FdS], •首先,必须定义基板(基块“Base Block”)的厚度和
材料。
m_Y}>
~s^6Q#Z9| •在VirtualLab中,光栅结构在所谓的堆栈(stack)中定义。
i2 Iu2 •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。
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% x-i dXr
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@C6DOB 3_['[}
•例如,选择第一个界面上的堆栈。
% w/1Uo24 LB 5EGw 堆栈编辑器 nHL>}Yg •在堆栈编辑器(Stack Editor)中,可以从目录中添加或插入界面。
G;.u>92r| •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。
XcW3IO O#ajoE
[}B{e=`! F_
lj>;}a5 矩形光栅界面 !!Gi.VL "MKsSty •一种可能的界面是矩形光栅界面。
AZm)$@e) •此类界面适用于简单二元结构的配置。
`E%d$ •在此示例中,由银制成的光栅位于
玻璃基板上。
_ -FQ78C •为此,增加了一个平面界面,以便将光栅结构与基块分开。
t@mw f3, •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。
<UHf7:0V MkIO0&0O
~V)VGGOL$v [}Yci:P_ + 矩形光栅界面 eT
\Q •请注意:界面的顺序始终从基板表面开始计算。
!)1Zp* •所选界面在视图中以红色突出显示。
9(\N+
h.0&)t\q" •此外,此处无法定义光栅前方的介质(指最后一个接界面后面的介质)。 它自动取自光栅元件前面的材料。
dtXJ<1: •可以在光路编辑器(Light Path Editor)中更改此材质。
N1zrfn-VU
FKTP0e7=9 •堆栈周期(Stack Period)允许控制整个配置的周期。
[UrS%]OSR •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。
:'Kx?Es •如果是简单的光栅结构,建议选择“取决于界面周期”(Dependent from Period of Interface)选项,并选择适当的周期性界面索引。
*" +cP! l3
Bc
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_z6u^#Si I>\?t4t
B~?Q. <M Aba%Gh 矩形光栅界面参数 6aK2{-+ •矩形光栅界面由以下参数定义
"PP0PL^5F - 狭缝宽度(绝对或相对)
B$eF@v" - 光栅周期
GOgT(.5 - 调制深度
mAERZ<I •可以选择设置横向移位和旋转。
:l[Q Ny<G2!W
zb*4Nsda: YuuG:Kk 高级选项和信息 -s84/E4Y* •在传播菜单中,有几个高级选项可用。
+m},c-,=$w •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。
E^ti!4{< •可以设置总级次数或衰逝波级次数
!!pi\J?sk (evanescent orders)。
uw&,pq •如果考虑金属光栅,这项功能非常实用。
d|HM •相反,在介质光栅的情况下,默认设置就足够了。
0X6o YR`rg;n#
M?CMN.Dw _ o3}Ly} •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。
gx.]4v •层分解(Layer Decomposition)和过渡点分解(Transition Point Decomposition)设置可用于调整结构的离散化。 默认设置适用于几乎所有光栅结构。
CzbNG^+ •此外,有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。
M)RQIl5 •分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。
-w0>4JDs `h]f(
1Ac1CsK* Z*B(L@H 过渡点列表界面 oVgNG!/c0 •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。
6XU5T5+P^ •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。
LxDhthZi_ •同样,平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。
\C.@ @4{
q{(&:~M HK.J/Zr 过渡点列表参数 {NDe9V5 •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。
K Hc + •上限(Upper Limit)必须设置为大于所需光栅周期一半的值,但在周期性结构的情况下自动设置。
<5^(l$IBj .`RC,R`C
?V)6`St#C ,6L>f.V^(U •必须在周期化(Periodization)选项卡中设置此界面的周期。
k"c_x*f •此处,可以定义x方向和y方向的周期。
e8v=n@0 •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。
s]>%_(5 vRs5-T
hgltD8, U0T N8O}Z 高级选项及信息 4Fq}*QJ- •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。
#+\G-
=- K@lV P!z
z$b!J$A1 ]vErF=[U, 正弦光栅界面 u&bU !ZI •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。
v,B\+q/ •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。
I-"{m/PEdg •如果使用单个界面来描述光栅结构,则会自动选择材料:
xb\:H@92 - 脊的材料:基板的材料
lY`<-`{I_ - 凹槽材料:光栅前面的材料
S#dS5OX B8Z66#EQ
N|}`p" .|-y+9IP 正弦光栅界面参数 ]={Hq9d@ - 正弦光栅界面也由以下参数定义:
eo[^ij •光栅周期
] fB{ •调制深度
iI7~9SCE - 可以选择设置横向移位和旋转。
VCO/s9AL - 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。
A\Gw+l<h, t1S~~FLE
sn%fE ^Du_e(TiyK 高级选项和信息 H_^c K •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。
g~b'}^J jK53-tF~I
r.5F^ Viw3 /K 高级选项及信息 >rubMGb •如果增加层数(例如,增加2倍),则离散化变得光滑。
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yk/XfwQ5 锯齿光栅界面 "5K:"m •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。
r^)<Jy0|r •此界面允许配置闪耀结构的光栅。
?|\Lm3%J •如果使用单个界面来描述光栅结构,则会自动选择材料:
om6R/K - 脊的材料:基板的材料
dQ]j
r. - 凹槽材料:光栅前面的材料
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+8M{y D9# ojri~erJE? 锯齿光栅界面参数 Y|F);XXIl •锯齿光栅界面也由以下参数定义:
^E^: =Q?'_ - 光栅周期
<>TBM^ - 调制深度
4.TG&IQ
nN •此外,闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。
Er)b( Kk •可以选择设置横向移位和旋转。
syF/jWM5 •由于这是光栅界面(类似矩形和正弦型),因此不必选择周期。
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