-
UID:317649
-
- 注册时间2020-06-19
- 最后登录2025-04-23
- 在线时间1766小时
-
-
访问TA的空间加好友用道具
|
摘要 OFk8 >"| ]:(W_qEA 光栅是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。 5| B(\wqG jN31hDg<z
H
3@Z.D fu[K". 系统内光栅建模 8uNULob 在一般光路中,光栅元件可以插入到系统的任何位置。 \OILWQ[/ 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。 l<g5yYyf 光栅元件可以通过元件 > 单个表面&堆栈 > 光栅找到。 mLh kI!4[ 2P#=a?~[
/E;y,o75 #[{3} %b 附着光栅堆栈 wh6yPVVF/ /ID3s`D) 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)。 uhyj5u) 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。 xu5ia|gYz7 参考面可以在三维系统视图中可视化,以帮助排列光栅。 =Prb'8 W 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)。 kIHDeo%K} Y;4!i?el bmgn cwlz vhbDb)J 堆栈的方向 cH'
iA. N`@NiJ(O; 堆栈的方向可以用两种方式指定: o?L'Pg N|N3x7=gs 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)。 {7u[1[L1 "@R>J?Cc+ 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。 sUZX
} d)f@ 5/< GSclK|#tE PZxAH9 S? 基底的处理、菲涅耳损耗和衍射角 >r`b_K m!<i0thJ 作为一种惯例,往往忽略基底的影响,例如衍射效率的计算。 5oEV-6 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。 j/=iMq 平面的建模包括菲涅耳效应(S矩阵求解器)。 dr)YzOvba T|J9cgtS
*B`Zq) $mf
u:tbP 高级选项和信息 Q!-
0xlx 在求解器菜单中有几个高级选项可用。 v+p{|X- 求解器选项卡允许编辑所使用FMM(“傅里叶模态法”,也被称为RCWA,“严格耦合波分析”)算法的精度设置。 |4$M]M f0 既可以设置考虑的总级次数,也可以设置倏逝级次数。 .2d9?p3Y 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。 vEf4HZ&w +$4(zPs@
Xq'cA9v=$J !It`+0S
b 结构分解 B9p?8.[ *I}`dC[ 结构分解选项卡提供了关于结构分解的信息。 w=b)({`M 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。 +]=e;LN $0 此外,还提供了有关层数和转换点数的信息。 8.F~k~srA 分解预览按钮提供了用于FMM计算的结构数据的描述。折射率用色标表示。 u]}s)SmDk oFOnjK"|F
+"9hWb5 n]8<DX99Q0 光栅级次通道选择 z/i+EE dJ$"l|$$ 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。 )`^p%k 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。 [MuEoWrq(} 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)。 OL4z%mDZi &zs'/xv]
@lJzr3}WZ 8r3A~ 光栅的角度响应 P[s8JDqu 在VirtualLab Fusion中,光栅元件的运算符通过FMM(又名RCWA)在k域中建模。 o7IxJCL=Q 对于给定的光栅,其衍射行为与输入场有关。 ss;R8:5 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。 +`?Y?L^
J 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。 C9p"?vX ,{\Bze1fn
LC1(Xbf E=){K 例:谐振波导光栅的角响应 lu Q~YjH ~]ZpA-*@Ut
wAnb
Di{W =8U&[F 谐振波导光栅的角响应 H'Yh2a`!o n3J53| %v
,3nN[)dk
|