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2020-08-20 09:58 |
使用界面配置光栅结构
摘要 ">M&/}4 Ljiw9*ZI 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。 s)?GscPG! OnU-FX<
r7#.DJnN. Xy. /1`X 本用例展示了...... yVQW|D0,j •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构,例如: ~Q#!oh'i - 矩形光栅界面 j;qV+Rq]t - 过渡点列表界面 Ly/ - 锯齿光栅界面 ]t~'wL#Z - 正弦光栅界面 Dc*
H:x; •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 *&I
_fAh] l8J2Xd @ 光栅工具箱初始化 ri-D#F)} •初始化 h:|BQC - 开始 h4=mGJpm 光栅 sIbPMu`&U 通用光栅光路图 yJ`{\7Uqg •注意:使用特殊类型的光栅,例如: 矩形形状, Z4:^#98c. 可直接选择特定的光路图。 R+t]]n6# M6 8foeeN
<$pv;]n $BT[fJ'k 光栅结构设置 >6[d&SM6 •首先,必须定义基板(基块“Base Block”)的厚度和材料。 :xTm-L
Q/]o'_[vW •在VirtualLab中,光栅结构在所谓的堆栈(stack)中定义。 k7{|\w% •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 "LH!Trl@k R^=v&c{@
}#;.b'` )#1!%aQ •例如,选择第一个界面上的堆栈。 {;th~[ $iMLT8U 堆栈编辑器 b#"&]s- •在堆栈编辑器(Stack Editor)中,可以从目录中添加或插入界面。 Vr d16s
•VirtualLab的目录提供了几种类型的界面。 所有界面都可以用来定义光栅。 @y'ZM DF>tQ
_"OE}$C *0?@/2& 矩形光栅界面 /2hRLyeAZ ^16zZ* •一种可能的界面是矩形光栅界面。 3Agyp89}Q •此类界面适用于简单二元结构的配置。 z;?j+ZsdH •在此示例中,由银制成的光栅位于玻璃基板上。 Ycx}FYTY •为此,增加了一个平面界面,以便将光栅结构与基块分开。 G,c2?^#n •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。 Rry]6( `iN\@)E
a1Q%Gn@R l]#=I7 6 矩形光栅界面 s[dIWYs# •请注意:界面的顺序始终从基板表面开始计算。 QSn18V>{ •所选界面在视图中以红色突出显示。 +]zRn
,!LY:pMK •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。 '\+"3!$ •可以在光路编辑器(Light Path Editor)中更改此材质。
>@ xe-0z
CEBG9[| •堆栈周期(Stack Period)允许控制整个配置的周期。 r b\t0tg •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 ~t/i0pKq. •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。 `u7^r^>A }%jpqip
5W&L cBB lN8l71N^
lhnGk'@d zUNUH^Il 矩形光栅界面参数 ,nCvA%B! •矩形光栅界面由以下参数定义 ]NI
CQ9 - 狭缝宽度(绝对或相对) ggitUQ+t;G - 光栅周期 f[.'V1 - 调制深度 om9'A=ZU •可以选择设置横向移位和旋转。 5~T+d1md $~/cxLcT
w)RedJnf ,!GoFu 高级选项和信息 HRjbGc|[ •在传播菜单中,有几个高级选项可用。 *}';q`u} •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 9Li&0E •可以设置总级次数或衰逝波级次数 O"df5x9@ (evanescent orders)。 osdoL •如果考虑金属光栅,这项功能非常实用。 oyY
z3X •相反,在介质光栅的情况下,默认设置就足够了。 O^ui+44wp q86}'dFw{
W[a"&,okqO n f<I •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 zxIP-QaA •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。 *5*#Z~dut8 •此外,有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 qO8:|q1%;\ •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。 *]h"J] '
Q(kx*;
/':64#' WiB~sIp 过渡点列表界面 S
w%6- •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 NWPT89@ l •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 jpS$5Ct •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。 zS|4@t\__
-K(d]-yv d=8.cQL:E 过渡点列表参数 a~a:mM>p •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 #Ha"rr46p •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。 ={
-kQq @9n|5.i
$F9w0kz:,* v_pe=LC{-e •必须在周期化(Periodization)选项卡中设置此界面的周期。 O"EL3$9V •此处,可以定义x方向和y方向的周期。 }$L1A •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。 !L
q'o? ~o|sm a5.
2p#d "aI)LlyCY 高级选项及信息 ts@Z5Yw*! •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。 ^ <`SUBI DR3om;Uk
y6-P6T *i#N50k*j' 正弦光栅界面 Mp!1xx •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 u0sN[< •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 $ta JVVF •如果使用单个界面来描述光栅结构,则会自动选择材料: a9.255 - 脊的材料:基板的材料 &a e!lB - 凹槽材料:光栅前面的材料 ?wv3HN 5S!j$_(
OPE+:TvW^ tjB)-=j[ 正弦光栅界面参数 S{8-XiL, - 正弦光栅界面也由以下参数定义: &qSf
~7/ •光栅周期 y=f.; •调制深度 RMpiwO^ - 可以选择设置横向移位和旋转。 F%&lM[N% - 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。 @ NL<v-t IDw`k[k
E3[9!L8gb }` H{;A
h 高级选项和信息 \b"|p%CL8 •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。 `8O Bw :@P6ibcX
!\d~9H%`B ,30lu a 高级选项及信息 J%xUO1 •如果增加层数(例如,增加2倍),则离散化变得光滑。 ar,v/l>d4N _z%~m2SP
MZf?48"f 锯齿光栅界面 .E+O,@?< •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 R[m{"2|,Lc •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 Cg~1<J?2 •如果使用单个界面来描述光栅结构,则会自动选择材料: ~}d\sQF. - 脊的材料:基板的材料 ml^=y~J[ - 凹槽材料:光栅前面的材料 Bsg^[~jWJu x\~ <8o
yS4VgP'W S#oBO%! 锯齿光栅界面参数 :k`Qj(7S •锯齿光栅界面也由以下参数定义: cpw=2vnD - 光栅周期 _=`DzudE - 调制深度 OgQ8yKfDB •此外,闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 lfCr`[!E •可以选择设置横向移位和旋转。 WjR2:kT •由于这是光栅界面(类似矩形和正弦型),因此不必选择周期。 DCLu^:|C" IgwHC0W
%O#zE-H" X 5}=|%Y 高级选项和信息 o@dTiQK_ •同样,可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 J?dz>3Rhx9
-~xQ@ +./ 探测器位置的注释 \4j_K*V 关于探测器位置的注释 hWFOed4C •在VirtualLab中,探测器默认位于基板后面的空气中。 :BV $3]y •如果光栅包含在复杂的光学装置中,则必须这样做。 fH_l2b[-3@ •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。 v 5pkP •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)。 W-|CK&1 •可以避免这些干涉效应的不良影响。 M[O22wFs
%(6+{'j~# !T:7xEr 文件信息 =?+w5oI0 Ah@e9`_r
c V@^< -}sMOy` g@M5_I(W QQ:2987619807 eY?OUS
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