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    [技术]构造二维周期性光栅结构 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2024-05-06
    复杂光栅结构被广泛应用于光谱仪、近眼显示系统等领域。VirtualLab Fusion 软件用傅立叶模态法(FMM,或者RCWA)一种简易的仿真方法来严格分析任意的光栅结构。使用图形用户界面,可以设置堆栈的几何图形,从而生成复杂的光栅结构。 此例程主要用于构建具有二维周期性特征的光栅。
    • 光栅工具箱中构建二维光栅的方法 − 基于介质定义的类型 − 基于界面定义的类型 wz|DT3"Xs  
    • 计算之前修改高级选项和检查定义的结构的方法。  ( :  
    • 提示:在VirtualLab软件中的光栅结构中,表现为二维周期性的被称作 三维光栅。同样的,层状光栅(一维周期性)被称作二维光栅。 3FFaEl  
    /$;,F't#2M  
    初始化光栅工具箱 "\7v  
    • 初始化 o*X]b]  
    − 开始菜单栏 (Start) | z:Q(d06  
    光栅菜单栏(Grating)  >L8?=>>?\  
    通用光栅光路图(三维光栅) General Grating Light Path   Diagram(3D Gratings) x5oOF7#5  
    • 提示:对于特殊类型的光栅,例如柱形光栅, C`)_i3 ^  
    可以在光栅工具箱中直接点击柱形光栅光路 O#vn)+Y,*  
    图(三维光栅)(Pillar Grating Light ^ pj>9%  
    Path Diagram(3D Gratings)) u+m4!`  
    PkTf JQP8  
    设置光栅结构 'qjX$]H  
    @@Q6TB  
    • 首先,需要定义基底(Base Block)的厚度和介质。 wtSvJI~o)  
    • VirtualLab中光栅结构在堆栈(stack) 中定义。 %4,xx'`  
    • 可以在基底的前表面、后表面或者前后表面同时添加堆栈(stack)。
    \SOeTn+  
    • 例如,图中在前表面添加了堆栈(stack)。 sm1;MF]/u  
    基于材料定义光栅的类型(例程: 柱形光栅) $0#6"urG  
    堆栈编辑器 7Re-5vz R  
    s _~IZ%+<.  
    在堆栈编辑器(Stack Editor)中,界面和材料可以从中目录(catalog) 中添加。 IK'F{QPH  
    • 为了用一种特殊的介质定义光栅,需要添加两个平面界面,作为介质的边界。 X'f)7RbT  
    _w z2  
    两个平面之间的介质类型可以是均匀介质(homogenous)或者调制介质(modulated)。 _%{0?|=  
    • 使用调制介质,就可以非常有效地描述复杂光栅结构,如柱形光栅。
    柱形光栅介质 'G8 ?'u_)  
    OqBC/p B  
    • 在目录类别中LightTrans预设(LightTrans Defined)下柱形介质类(pillar media)中可以添加铬柱(Chromium Pillars)。 )B;M  
    • 这种介质可以仿真柱形结构或者在基底表面打孔的结构。 )|pU.K9qZ  
    • 此例程中,矩形排布的金属铬圆柱位于熔融石英基底表面。 {(}yG_Q]!  
    • 在堆栈编辑器的视图中,不同材料根据折射率的高低表示为不同深浅的颜色 !4t`Hv?'  
    (颜色越深,折射率越高)。 :k~dj C  
    • 注意:堆栈编辑器固定显示x-z平面的横截面视图。
    ox[ .)v  
    =2%VZE7Vm  
    • 请注意:界面添加的顺序固定由基底表面开始算起。 +"8}R~`!  
    • 选中的界面会以红色突出显示。 V.8%|-d  
    • 此外,无法在此处定义光栅前面的介质(指 %G[/H.7s-  
    最后一个界面后的介质)。它会自动从光栅部件前面的材料中提取。 0Gsu  
    • 可以在光学参数设置编辑器(Optical Setup Editor)中更改这处材料。
    H -,TS^W  
    )t%h[0{{  
    • 堆栈周期(Stack Period)可以控制整个结构的周期。 F.?01,J=1  
    • 对于二维周期性光栅,必须在x和y方向分别定义周期。 F+uk AT  
    • 该周期也是FMM算法的周期边界条件。 s]Gd-j  
    • 对于简单的光栅结构,建议选择与介质周期一致 (Dependent from the Period of Medium) 选项,并选择合适的周期性介质的序号。 hbI;Hd  
     
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