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infotek 2020-08-20 09:58

使用界面配置光栅结构

摘要 =o{zw+|% %  
@ L%3}  
光栅结构广泛用于光谱仪、近眼显示系统等多种应用。VirtualLab Fusion通过应用傅立叶模态方法(FMM)以简易的方式提供对任意光栅结构的严格分析。在光栅工具箱中,可以通过使用堆栈内的各种接口或/和介质来配置光栅结构。 用于设置堆栈几何形状的用户界面是人性化的,并且可用于生成更复杂的光栅结构。 本用例中,介绍了基于界面的光栅结构的配置具体操作流程。 e0j*e7$  
&UbNp8h  
~e~4S~{  
}n:'@}  
本用例展示了...... l]T|QhiVd  
•如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构,例如: <z%zz c1s  
- 矩形光栅界面 H:,rNaz7D^  
- 过渡点列表界面 !(uyqplTk  
- 锯齿光栅界面 h+,zfVJu  
- 正弦光栅界面 ?%;7k'0"  
•如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 yFl@ z  
*1ku2e]z  
光栅工具箱初始化 < I8hy$+6  
•初始化 Xy_+L_h^  
-  开始 NLoJmOi;L7  
光栅 Eae]s8ek9  
通用光栅光路图 EtcAU}9  
•注意:使用特殊类型的光栅,例如: 矩形形状, @,i:fY  
可直接选择特定的光路图。 ~-A5h(  
Xv]O1fcI  
t$]lK6  
s$ &:F4=?  
光栅结构设置 ;5PXPpJ  
•首先,必须定义基板(基块“Base Block”)的厚度和材料。 nI|jUD +y  
dL |D  
•在VirtualLab中,光栅结构在所谓的堆栈(stack)中定义。 ~U~KUL|  
•堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 .N5}JUj  
^7Z)/c`"  
w/~,mzM"  
*-3K],^a  
•例如,选择第一个界面上的堆栈。 ,m8l /wG  
BV9B}IV  
堆栈编辑器 O<Ht-TN&  
•在堆栈编辑器(Stack Editor)中,可以从目录中添加或插入界面。 [Sg1\UTl  
•VirtualLab的目录提供了几种类型的界面。 所有界面都可以用来定义光栅。 )f*&}SV  
2%. A{!  
2?z3s|+[  
x: `oqbd  
矩形光栅界面 9=ns.r  
7xO =:*  
•一种可能的界面是矩形光栅界面。 ;R@zf1UYA  
•此类界面适用于简单二元结构的配置。 '.c [7zL  
•在此示例中,由银制成的光栅位于玻璃基板上。 :+bQPzL  
•为此,增加了一个平面界面,以便将光栅结构与基块分开。 !X` 5  
•在堆栈编辑器的视图中,根据折射率(黑暗表示更高),其他颜色表示不同的材料。 ltwX-   
Z Mt9'w;  
jdK~]eld=  
=!GUQLS{  
矩形光栅界面 #OqQD6  
•请注意:界面的顺序始终从基板表面开始计算。 E<:XHjm  
•所选界面在视图中以红色突出显示。 W.r0W2))(  
$k,Z)2  
•此外,此处无法定义光栅前方的介质(指最后一个接界面后面的介质)。 它自动取自光栅元件前面的材料。 *l)_&p  
•可以在光路编辑器(Light Path Editor)中更改此材质。 d/v{I  
I+ rHb< P%  
•堆栈周期(Stack Period)允许控制整个配置的周期。 ;ug& v C  
•此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 |cEJRs@B  
•如果是简单的光栅结构,建议选择“取决于界面周期”(Dependent from Period of Interface)选项,并选择适当的周期性界面索引。 p^3 ]Q  
[ %cW ?@  
ZNuz%VO  
zq>pK_WG  
|F=!0Id<  
+ 0{m(%i  
矩形光栅界面参数 e=<knKc Q  
•矩形光栅界面由以下参数定义 TD'RvTpl  
- 狭缝宽度(绝对或相对) Q>8F&p?R  
- 光栅周期 /x c<&  
- 调制深度 LBq~?Q.e  
•可以选择设置横向移位和旋转。 'Ybd'|t{}  
$sTbFY  
|]1-ck!  
I<`K;El'  
高级选项和信息 %PRG;kR  
•在传播菜单中,有几个高级选项可用。 5^<X:1J$  
•传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 0x7F~%%2  
•可以设置总级次数或衰逝波级次数 {;4Y5kj  
(evanescent orders)。 2BZYC5jy  
•如果考虑金属光栅,这项功能非常实用。 cXU8}>qY7  
•相反,在介质光栅的情况下,默认设置就足够了。 \3JZ =/  
~b}a|K  
NRN3*YGo  
W/!M eTU&E  
•高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 e/Wrm^]y  
•层分解(Layer Decomposition)和过渡点分解(Transition Point Decomposition)设置可用于调整结构的离散化。 默认设置适用于几乎所有光栅结构。 BgRfy2:  
•此外,有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 xP#vAR  
•分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。 )9I>y2WU~  
!m"LIa#/Cs  
,n<t':-  
#S)] `YW  
过渡点列表界面 @ x_.  
•另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 B~+3<#B  
•此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 t5t,(^;f  
•同样,平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。 Oxo?\ :T  
*j5>2-C &  
GKT2x '(e  
过渡点列表参数 t"x 8]Gy  
•过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。  ;wo  
•上限(Upper Limit)必须设置为大于所需光栅周期一半的值,但在周期性结构的情况下自动设置。 Q6blX6DWU  
.1n=&d|  
z"#iG&>a,  
%LyZaU_sB  
•必须在周期化(Periodization)选项卡中设置此界面的周期。 KZy2c6XO;  
•此处,可以定义x方向和y方向的周期。 Tzr_K  
•在这种情况下,可以忽略内部和外部定义区域的设置,因为接口的扩展已经被周期性边界条件截断。 KYE)#<V}@  
G"k.sRKu  
CD]hi,B_J  
!%MI9Ok  
高级选项及信息 T8<pb^#  
•同样,可以在高级设置选项卡页面上调整和研究分解结构的数据。 !d nCrR  
er@"4R0  
21NGsG  
$HgBzZ7A2  
正弦光栅界面 SnIH6k0T_  
•另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 LLyw9y1  
•此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 U*sjv6*T  
•如果使用单个界面来描述光栅结构,则会自动选择材料: Lx%*IE|c  
- 脊的材料:基板的材料 q4u,pm,@  
- 凹槽材料:光栅前面的材料 "/e_[_j  
-R %T Dx  
g)?Ol  
zT<fTFJ1  
正弦光栅界面参数 CFE  ubEb  
- 正弦光栅界面也由以下参数定义: LR:PSgy  
•光栅周期 Ov$>CA  
•调制深度 M3XG s|gw  
- 可以选择设置横向移位和旋转。 Z2n Jw  
- 由于这是光栅界面(类似于矩形和锯齿借口),因此不必选择周期。 z<_&4)2{  
*Bfo"["0.  
jej.!f:H  
),{v  
高级选项和信息 x[?N[>uw  
•同样,可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。 0gRj3al(  
;x<5F+b  
Vz.G!*>Dg  
ML_$/  
高级选项及信息 / esdtH$=  
•如果增加层数(例如,增加2倍),则离散化变得光滑。 ( p(/  
cI Sugk~  
}K .Rv(m  
锯齿光栅界面 Q};n%&n&  
•另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 #|PPkg%v<  
•此界面允许配置闪耀结构的光栅。 Pj-.oS2dA  
•如果使用单个界面来描述光栅结构,则会自动选择材料: m+UWvUB)  
- 脊的材料:基板的材料 ^fiJxU  
- 凹槽材料:光栅前面的材料 `~w|Xz  
"Jahc.I  
]?< wUd  
BGd# \2  
锯齿光栅界面参数 SND@#?hiO  
•锯齿光栅界面也由以下参数定义: D`|8Og  
- 光栅周期 ^ps6\>=0cW  
- 调制深度 uTShz3  
•此外,闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 M)F_$ ICE-  
•可以选择设置横向移位和旋转。 ,.kJF4s&  
•由于这是光栅界面(类似矩形和正弦型),因此不必选择周期。 eA{ nwtN  
mjQZ"h0  
{MRXK nm;e  
Z~0TO-Q  
高级选项和信息 ^h$^j  
•同样,可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。  -uKTEG[  
_<E.?K$gbU  
探测器位置的注释 v9\U2j  
关于探测器位置的注释 +>&i]x(b  
•在VirtualLab中,探测器默认位于基板后面的空气中。 iQJa6QF&:  
•如果光栅包含在复杂的光学装置中,则必须这样做。 jn 5v  
•但是,完美的平面和平行基板可能会产生一些干涉效应,而实际情况并非如此。 rp '^]Zx  
•因此,为了计算光栅效率,应将探测器设置在基板材料内(同样适用于大多数光栅评估软件)。 yk0tA  
•可以避免这些干涉效应的不良影响。 ;J@U){R  
$`A{-0=x\U  
qzj.N$9]  
文件信息
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QQ:2987619807 "Xg~1)%  
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