切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 185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
    5279
    光币
    20639
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 07-03
    摘要 3uy^o  
    5sZqX.XVF  
    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。 @Wl2E.)K;  
    {8e4TD9E0  
    wQw&.)T  
    N= G!r  
    系统内光栅建模 WB|N)3-1  
     在一般光路中,光栅元件可以插入到系统的任何位置。 =IEei{  
     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。 H[[#h=r0f  
     光栅元件可以通过元件 > 单个表面&堆栈 > 光栅找到。 aB^`3J  
    P ~rTuj  
    ?Zh,W(7W  
    a0)]W%F  
    附着光栅堆栈 ZxoAf;U~  
    [J\! 2\Oo  
     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)。 I4Rd2G_  
     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。 #q9cjEd_7  
     参考面可以在三维系统视图中可视化,以帮助排列光栅。 !.c no&  
     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)。 VK[`e[.C  
    Aq,&p,m03  
    :TRhk.  
    i~ITRi@  
    堆栈的方向 As+^6  
    e3=-7FU  
    堆栈的方向可以用两种方式指定: W{X5~w(  
    COFCa&m9c  
    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)。 EXizRL-9o  
    @$R^-_m  
    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。  CT[CM+  
    Cm%xI& Y  
    6QX2&[qWS  
    58[.]f~0  
    基底的处理、菲涅耳损耗和衍射角 fD~f_Wr  
    \qw1\-q  
     作为一种惯例,往往忽略基底的影响,例如衍射效率的计算。 Noi+mL  
     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。 s0/y> ok  
     平面的建模包括菲涅耳效应(S矩阵求解器)。 \xjI=P'-25  
    ;R*tT%Z,  
    "7}e~*bM?`  
    |*y'H*  
    高级选项和信息 n0vhc;d  
     在求解器菜单中有几个高级选项可用。 ,jJbQIu#  
     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。 [;$9s=:[  
     既可以设置考虑的总级次数,也可以设置倏逝级次数。 [?S-on.  
     如果考虑金属光栅,这可能是有用的。相反,对于介质光栅,默认设置就足够了。 Jk_ }y  
    v{O(}@  
    fYiof]v@_m  
    {O5(O oDa  
    结构分解 l5<&pb#b  
    ; G4g;YHy|  
     结构分解选项卡提供了关于结构分解的信息。 +qee8QH  
     层分解和转换点分解设置可以用来调整结构的离散化。默认设置适用于几乎所有光栅结构。 8^5@J) R8  
     此外,还提供了有关层数和转换点数的信息。 d 6zfP1lQ  
     分解预览按钮提供了用于FMM计算的结构数据的描述。折射率用色标表示。 @%gth@8  
    u$ a7  
    OYj~"-3y)  
    O>/& -Wk=  
    光栅级次通道选择 Ybp';8V  
    VL8yL`~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。  li  
     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。 n1)~/ >  
     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)。 2T3b6  
    mu@IcIb>  
    C~c|};&%  
    Qt"i  
    光栅的角度响应 { v#wU  
     在VirtualLab Fusion中,光栅元件的运算符通过FMM(又名RCWA)在k域中建模。 -jcgxQH53  
     对于给定的光栅,其衍射行为与输入场有关。 f!13Ob<8r  
     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。 U IHe^?R  
     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。 i ?]`9z  
    UY/qI%#L#,  
    F+285JK  
    _g%h:G&^  
    例:谐振波导光栅的角响应 wG",Obja  
    (x1 #_~  
    Fg^Z g\X3  
    3?uah' D5  
    谐振波导光栅的角响应 ^-dhz88wV  
    df7 xpV  
    .aD=d\  
     
    分享到