切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 463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
    6243
    光币
    25360
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2024-07-03
    摘要 C=q&S6/+  
    o4EY2  
    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。 (_@5V_U  
    tugIOA  
    { >[ ]iX  
    /4 pYhJ8S  
    系统内光栅建模 {S9gOg  
     在一般光路中,光栅元件可以插入到系统的任何位置。 4_j_!QH87  
     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。 :'C?uk ?  
     光栅元件可以通过元件 > 单个表面&堆栈 > 光栅找到。 hp2E! Cma  
    p.g>+7  
    ; I-6H5  
    OhCdBO  
    附着光栅堆栈 a]V8F&)g#  
    <_|@ ~^u  
     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)。 >h#juO"  
     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。 k# Ho7rS&  
     参考面可以在三维系统视图中可视化,以帮助排列光栅。 x/M$_E<G  
     所应用的光栅结构可以是一维周期(层状),也可以是二维周期(交叉光栅)。 h;+O96V4.  
    Bl6I@w  
    '*rS, y  
    E.NfVeq  
    堆栈的方向 ,"#nJC  
    KNQj U-A  
    堆栈的方向可以用两种方式指定: fcF|m5  
    K\xM%O?  
    它既可以应用在表面的正面,也可以应用在背面(在固体标签中定义)。 4To$!=  
    4C_1wk('  
    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。 SWI\;:k  
    ,pTZ/#vP#  
    tyW[i8)O}  
    GiuE\J9i  
    基底的处理、菲涅耳损耗和衍射角 'h6G"=+  
    86-Rm  
     作为一种惯例,往往忽略基底的影响,例如衍射效率的计算。 +,)k@OI  
     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。 ,JK0N_=  
     平面的建模包括菲涅耳效应(S矩阵求解器)。 af>i  
    z5iCQ4C<  
    44P [P{y  
    AhOBbss]q  
    高级选项和信息 R-Lpgi<a"  
     在求解器菜单中有几个高级选项可用。 gE@Pb  
     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。 )hO%W|  
     既可以设置考虑的总级次数,也可以设置倏逝级次数。 a-,*iK{_u  
     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。 3Q62H+MC  
    H9TeMY  
    !] uB4  
    [Ca''JqrA  
    结构分解 v mkiw1  
    "OI$PLK  
     结构分解选项卡提供了关于结构分解的信息。 2RNee@!JJP  
     层分解和转换点分解设置可以用来调整结构的离散化。默认设置适用于几乎所有光栅结构。 iExKi1knx  
     此外,还提供了有关层数和转换点数的信息。 wAi7jCY%OY  
     分解预览按钮提供了用于FMM计算的结构数据的描述。折射率用色标表示。 R||$Rfe  
    K*Ba;"Ugeg  
    vD9.X}l]  
    !L9|iC:8  
    光栅级次通道选择 iY@}Q "  
    p.(+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。 `&fW<5-  
     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。 3 I%N4K4  
     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)。 2&:z[d}~H  
    ?F[_5ls|]  
    lW#2ox  
    ceks~[rP  
    光栅的角度响应 ~1*37w~  
     在VirtualLab Fusion中,光栅元件的运算符通过FMM(又名RCWA)在k域中建模。 RE4#a 2  
     对于给定的光栅,其衍射行为与输入场有关。 H'!OEZ  
     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。 ) aMiT  
     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。 k^K76mB  
    [>p!*%m  
    ;2g.X(Ra  
    3A"TpR4f`  
    例:谐振波导光栅的角响应 t d\gk  
    ~e[qh+  
    y7 #+VF`xf  
    RfvvX$  
    谐振波导光栅的角响应 'Bt!X^  
    oaq,4FT  
    A~E S{Zkh  
     
    分享到