首页
->
登录
->
注册
->
回复主题
->
发表主题
光行天下
->
FRED,VirtualLab
->
使用界面配置光栅结构
[点此返回论坛查看本帖完整版本]
[打印本页]
infotek
2020-08-20 09:58
使用界面配置光栅结构
摘要
kXzm
7f8%WD)
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。
x=Qy{eIe
U2 <*BRJ
yZ~<! 5.P
+"Ih'bb`j
本用例展示了
......
D-9zg\\'`
•如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构,例如:
l " pCxA
- 矩形光栅界面
9vWKyzMi
- 过渡点列表界面
sqi~j(&\1
- 锯齿光栅界面
O*d&H;;
- 正弦光栅界面
wXPNfV<(2
•如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。
5'@J}7h
A^q= :ofQ
光栅工具箱初始化
@^a6^*X>
•初始化
{S%)GvrT
- 开始
Ziuf<X{
光栅
\#1!qeF
通用光栅光路图
D@uw[;Xb5
•注意:使用特殊类型的光栅,例如: 矩形形状,
E:V&:9aQ@
可直接选择特定的光路图。
$_k'!/5
M$ep.<Z1|
:^0g}8$<
-}%'I]R=
光栅结构设置
DBAJkBs
•首先,必须定义基板(基块“Base Block”)的厚度和材料。
@ v/%^
kQC>8"
•在VirtualLab中,光栅结构在所谓的堆栈(stack)中定义。
fU@}]&
•堆栈可以附到基板的一侧或两侧。
uYIw ?fXy
Ky|Hi3?
GC66n1- X
WLiY:X(+|
•例如,选择第一个界面上的堆栈。
c=I!?a"
*U.$=4Az
堆栈编辑器
<Xm5re.
•在堆栈编辑器(Stack Editor)中,可以从目录中添加或插入界面。
&FHE(7}/#
•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。
FI.S?gy0
S+ymdZ)xZ`
Ox?LVRvxI
'&Q_5\Tn
矩形光栅界面
[?RLvhU|
U(-9xp+
•一种可能的界面是矩形光栅界面。
j$T2ff6
•此类界面适用于简单二元结构的配置。
PtO-%I<N
•在此示例中,由银制成的光栅位于玻璃基板上。
^8.R 'Yq
•为此,增加了一个平面界面,以便将光栅结构与基块分开。
>r{3t{
•在堆栈编辑器的视图中,根据折射率(黑暗表示更高),其他颜色表示不同的材料。
j:"+/5rV8
9r+ `j
(sS[F-2R7
-kES]P?2
矩形光栅界面
Id]WKL:
•请注意:界面的顺序始终从基板表面开始计算。
{5.,gb @6
•所选界面在视图中以红色突出显示。
KZ ?<&x
^%M!!wlUH
•此外,此处无法定义光栅前方的介质(指最后一个接界面后面的介质)。 它自动取自光栅元件前面的材料。
I m_yY
•可以在光路编辑器(Light Path Editor)中更改此材质。
ij r*_=
Z@ h<xo*r
•堆栈周期(Stack Period)允许控制整个配置的周期。
v 8{oXzyy
•此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。
J4j?rLR3p
•如果是简单的光栅结构,建议选择“取决于界面周期”(Dependent from Period of Interface)选项,并选择适当的周期性界面索引。
miuJ!Kr'
dmP*2
dLD"Cx
EM vV
PHDKx+$
$7TYix8=
矩形光栅界面参数
5ez"B]&T
•矩形光栅界面由以下参数定义
!aa^kcEjnL
- 狭缝宽度(绝对或相对)
j0=`Jf
- 光栅周期
(oq(-Wv
- 调制深度
>m}.}g8
•可以选择设置横向移位和旋转。
)K@ 20Q+0K
uAzVa!)
~l CG37
5PKv@Mk
高级选项和信息
hx)Ed
•在传播菜单中,有几个高级选项可用。
xw%?R=&L
•传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。
TUy*wp9
•可以设置总级次数或衰逝波级次数
+;Cq>1x,
(evanescent orders)。
l#:=zu
•如果考虑金属光栅,这项功能非常实用。
&^9f)xb
•相反,在介质光栅的情况下,默认设置就足够了。
o"Ef>5N
kG?tgO?*
,>{4*PM(
8C,?Ai<ro
•高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。
<6dD{{J]>p
•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。
t~5>PS
•此外,有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。
CG=#rc]vz
•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。
EoQ.d|:g
z+wV(i97
&\0LR?Nh
r+m8#uR
过渡点列表界面
w/YKWv{_S
•另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。
]YevO(
•此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。
EHzU`('?[
•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。
Oq+C<}eg
H@G7oK
$|(roC(
过渡点列表参数
M_9|YjwS
•过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。
U?#6I-
•上限(Upper Limit)必须设置为大于所需光栅周期一半的值,但在周期性结构的情况下自动设置。
sB7DF<91
R0. `2=
wfo}TGhC
kZz;l(?0
•必须在周期化(Periodization)选项卡中设置此界面的周期。
HD=WHT&
•此处,可以定义x方向和y方向的周期。
^4s#nf:}
•在这种情况下,可以忽略内部和外部定义区域的设置,因为接口的扩展已经被周期性边界条件截断。
#7Qn\C2
zw5EaY
%A82{
&]#D`u
高级选项及信息
} k5pfz
•同样,可以在高级设置选项卡页面上调整和研究分解结构的数据。
%#7M~RB[
'7Te{^<FQ$
zKT \i
oWXvkDN
正弦光栅界面
/3Se*"u
•另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。
I9Z8]Q+2"
•此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。
dr9I+c7u
•如果使用单个界面来描述光栅结构,则会自动选择材料:
u;=("S{"0
- 脊的材料:基板的材料
^GRd;v=-@
- 凹槽材料:光栅前面的材料
DCwldkdJN
YjHGdacs
ty-4yK#
|$1j;#h
正弦光栅界面参数
H2k>E}`
- 正弦光栅界面也由以下参数定义:
w5~<jw%>
•光栅周期
Ma{|+\Q.Z
•调制深度
k)S7SbQ
- 可以选择设置横向移位和旋转。
1%1-j
- 由于这是光栅界面(类似于矩形和锯齿借口),因此不必选择周期。
Zqx5I~
Dhef|E<
kP[ Y
&,e@pv c3
高级选项和信息
Nb B`6@r
•同样,可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。
DVpqm6$Q
.5ingB3%
qPzgGbmD9
A1YIPrav(
高级选项及信息
u_:" u
•如果增加层数(例如,增加2倍),则离散化变得光滑。
gVZ~OcB!W
*7-uQKp
W}T+8+RU
锯齿光栅界面
(U|W=@8`
•另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。
C9bf1ddCW&
•此界面允许配置闪耀结构的光栅。
=&}dP%3LC)
•如果使用单个界面来描述光栅结构,则会自动选择材料:
Qz/=+A/4
- 脊的材料:基板的材料
\ u5%+GA-:
- 凹槽材料:光栅前面的材料
/B1NcRS
;itz`9T
MNJ$/l)h
M+nz~,![
锯齿光栅界面参数
l&T;G9z
•锯齿光栅界面也由以下参数定义:
E@[`y:P
- 光栅周期
x:?1fvVR
- 调制深度
5?2PUE,a
•此外,闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。
uFECfh
•可以选择设置横向移位和旋转。
HYpB]<F
•由于这是光栅界面(类似矩形和正弦型),因此不必选择周期。
'f5,%e2#
AZtZa'hbkQ
NCl={O9<j
T.&^1q WWA
高级选项和信息
v}[7)oj|
•同样,可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。
\mv7"TM
hEEbH@b
探测器位置的注释
8 Z#)Xb4
关于探测器位置的注释
h^[K= J
•在VirtualLab中,探测器默认位于基板后面的空气中。
Vl'|l)b4W
•如果光栅包含在复杂的光学装置中,则必须这样做。
30F&FTW
•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。
(^057
•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)。
nDaQ1
•可以避免这些干涉效应的不良影响。
SDJAk&Z}R
%iF< px?Vc
=DF7l<&km
文件信息
?M\3n5;
}vcC4 =t/
Y+WOU._46I
nc&V59*
$7PFos%@
QQ:2987619807
2:2rwH }e
查看本帖完整版本: [--
使用界面配置光栅结构
--] [--
top
--]
Copyright © 2005-2026
光行天下
蜀ICP备06003254号-1
网站统计