切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 823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: 2023-10-12
    关键词: 光学系统光栅
    摘要 nSSj&q-O  
    .Ce0yAl~  
    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。 J/k4CV*li(  
    Dug{)h_2  
    NScUlR"nE  
    Z@ dS,M*  
    系统内光栅建模 n/ CP2A  
     在一般光路中,光栅元件可以插入到系统的任何位置。 kJ_XG;8  
     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。 >gT QD\k:D  
     光栅元件可以通过元件 > 单个表面&堆栈 > 光栅找到。 l0&U7gr  
    (~Hwq:=.  
    77/j}Pxh  
    IM(=j  
    附着光栅堆栈 4qKMnYR  
    qmF+@R&^i  
     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)。 .  g8WMm  
     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。 L?&Trq7i  
     参考面可以在三维系统视图中可视化,以帮助排列光栅。 !h.bD/? K  
     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)。 3E$h W  
    .a_xQ]eQ  
    p5V.O20  
    ] <y3;T\~  
    堆栈的方向 I AFj_VWC0  
    +01bjM6F_1  
    堆栈的方向可以用两种方式指定: 2tMa4L%@C  
    W5U;{5  
    它既可以应用在表面的正面,也可以应用在背面(在固体标签中定义)。 UNhM:!A  
    @"vTz8oY@  
    请注意,如果堆栈位于正面,堆栈将绕Z轴旋转180°。这会影响堆栈的内部坐标系,需要在定义高度轮廓时加以考虑。 A4IPd  
    b|-7EI>l9  
    jlM %Y ZC  
    rhH !-`m  
    基底的处理、菲涅耳损耗和衍射角 ApotRr$)  
    qG8-UOUDt  
     作为一种惯例,往往忽略基底的影响,例如衍射效率的计算。 +V,Ld&r  
     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。 }Zp5d7(@w  
     平面的建模包括菲涅耳效应(S矩阵求解器)。 V5up/6b,1  
    MngfXm  
    "SFs\] Z  
    wpepi8w,  
    高级选项和信息 `XK+Y  
     在求解器菜单中有几个高级选项可用。 ^!x}e+ o  
     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。 Q^ |aix~ K  
     既可以设置考虑的总级次数,也可以设置倏逝级次数。 W't.e0L<6  
     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。 M^?=!!US^  
    L.$+W}  
    40Z/;,wp{  
    Jh`6@d  
    结构分解 e*/ya8p?  
    tg%C>O  
     结构分解选项卡提供了关于结构分解的信息。 3=Va0}#&  
     层分解和转换点分解设置可以用来调整结构的离散化。默认设置适用于几乎所有光栅结构。 0qk.NPMB0  
     此外,还提供了有关层数和转换点数的信息。 tbq_ Rg7s  
     分解预览按钮提供了用于FMM计算的结构数据的描述。折射率用色标表示。 aj6{  
    fS- 31<?  
    (IIOVv 1J  
    ;h#nal>w@S  
    光栅级次通道选择 b1t7/q  
    L}.V`v{zc  
     可以定义具体的透射和反射级次,以供模拟中考虑。在表面被从背面照明的情况下,也可以有不同的级次。 xOXCCf/  
     并不总是需要考虑所有的衍射级,我们建议只使用那些感兴趣的,以确保更有效的模拟。 F<^93a9  
     光栅级次通道的选择不影响FMM计算中的内部衍射级次(即精度)。 fH[:S9@  
    K0\Wty0  
    VsR`y]"g  
    pTzfc`~xv  
    光栅的角度响应 -nKBSls  
     在VirtualLab Fusion中,光栅元件的运算符通过FMM(又名RCWA)在k域中建模。 u9^R ?y  
     对于给定的光栅,其衍射行为与输入场有关。 ^bckl tSo  
     不同波长/偏振态下的衍射效率不同,不同入射角度下的衍射效率也不同。 ey3;rY1  
     为了解决角度相关的衍射行为,可能需要指定k域(角空间)的采样点。请参阅下面的示例以进一步说明。 _<P~'IN+n  
    G)wIxm$?0  
    ^p!4`S  
     zFk@Y  
    例:谐振波导光栅的角响应 zV=(e( [  
    !>L+q@l)  
    WX9pJ9d  
    KqT~MPl  
    谐振波导光栅的角响应 x1ID6kI[{*  
    Le':b2o  
    本主题包含附件,请 登录 后查看, 或者 注册 成为会员
     
    分享到