| infotek |
2021-05-11 10:54 |
使用界面配置光栅结构
摘要 Rw%KEUDm [%Xfl7;Wh 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。 tBQ>
p. \[jItg,+
UkKpSL}Q2 w:v:znQrW 本用例展示了...... 1)ne-e
•如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构,例如: gV BV@v!W - 矩形光栅界面 OwUbm0)h^V - 过渡点列表界面 =G6@:h= - 锯齿光栅界面 ]Hq%Q~cE - 正弦光栅界面 UPF=X)!M •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 H;ib3? 4Rq"xYGXh 光栅工具箱初始化 *ni|I@8 •初始化 {lJpcS - 开始 zZ-*/THB@R 光栅 $la,_Sr 通用光栅光路图 cB^lSmu5 •注意:使用特殊类型的光栅,例如: 矩形形状, {wySH[V 可直接选择特定的光路图。 g=Jfp$*[ DK;-2K
u)-l+U. ww,'n{_ 光栅结构设置 g>f394j •首先,必须定义基板(基块“Base Block”)的厚度和材料。
KW\`&ki
ML-g"wv •在VirtualLab中,光栅结构在所谓的堆栈(stack)中定义。 hrK^oa_[W •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 uDR(^T{g# *d 4D9(
pm+[,u!i A:(uK>5{Kk •例如,选择第一个界面上的堆栈。 d|3[MnU[a \&fK 8H1 堆栈编辑器 f{0PLFj •在堆栈编辑器(Stack Editor)中,可以从目录中添加或插入界面。 l"/O s_4O •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。 t)h3G M qI9 BAs1~}
D@e:Fu1\R ifUgj8i_ 矩形光栅界面 .E(Ucnz/ IV76#jL •一种可能的界面是矩形光栅界面。 Sj\8$QIXC •此类界面适用于简单二元结构的配置。 ryPzq}# •在此示例中,由银制成的光栅位于玻璃基板上。 $v,_8{ ! •为此,增加了一个平面界面,以便将光栅结构与基块分开。 QMP:} •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。 %-D2I R4?/7
BZ.H6r'Q MeC@+@C 矩形光栅界面 <>cajQ@ •请注意:界面的顺序始终从基板表面开始计算。 cVN|5Y •所选界面在视图中以红色突出显示。 TD'1L:mv
Em;zi.Y+V •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。 Jc*A\-qC. •可以在光路编辑器(Light Path Editor)中更改此材质。 S"*wP[d.9
>Uz3F7nHi •堆栈周期(Stack Period)允许控制整个配置的周期。 0t8-oui •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 [||$1u\% •如果是简单的光栅结构,建议选择“取决于界面周期”(Dependent from Period of Interface)选项,并选择适当的周期性界面索引。 *=rl<?tX L fhd02
SyI#Q[f'_ 9496ayi
h1xYQF_`Z 0[^f9NZ>- 矩形光栅界面参数 ]*).3<Lw •矩形光栅界面由以下参数定义 lq74Fz&( - 狭缝宽度(绝对或相对) k2~j:&p - 光栅周期 iVE+c"c!2& - 调制深度 5 Jd,]~KAP •可以选择设置横向移位和旋转。 #-{4F?DA]y D?$f[+
c8h
9 V<b"jCXI 高级选项和信息 P69S[aqW •在传播菜单中,有几个高级选项可用。 `3~w#?+=* •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 b?z 8Yp6 •可以设置总级次数或衰逝波级次数 AyddkjX (evanescent orders)。 opKtSF|) •如果考虑金属光栅,这项功能非常实用。 uXXwMc<p •相反,在介质光栅的情况下,默认设置就足够了。 N7XRk=J m6s32??m
JHcC}+H[ %%*t{0!H+ •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 h<[ o;E •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。 Xcb\N •此外,有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 F[LBQI`zq •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。 C Z|R-ky6p p\Jz<dkN1
mD tD7FzJ R ~#\gMs 过渡点列表界面 ds`a6>746 •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 QM
O OJA •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 tR1
kn&w •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。 :WE(1!P@
:*1bhk8~ 94Z~]C 过渡点列表参数 0e&Vvl4DK •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 6#v"+V •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。 YoJN.],gf 0]&~ddL
Ie4}F|#= B+ +:7! •必须在周期化(Periodization)选项卡中设置此界面的周期。 Ao2t=vg •此处,可以定义x方向和y方向的周期。 ,u/GA<'#M •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。 ygh*oVHO X2~>Z^,
U
Ygr1 S(= U]O7RH 高级选项及信息 s/8>(-H# •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。 y8VLFe; !ce5pA
!h4L_D0 zxY 正弦光栅界面 xDm^f^}> •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 O.Z<dy+ •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 0@vSl%I+ •如果使用单个界面来描述光栅结构,则会自动选择材料: !>TH#sU$ - 脊的材料:基板的材料 !q mnMY$ - 凹槽材料:光栅前面的材料 "9aiin D3N\$ D
qdWsP9}q l-g+E{ZM 正弦光栅界面参数
v[\'
M - 正弦光栅界面也由以下参数定义: ?"\X46Gz; •光栅周期 yc?+L;fN •调制深度 {fmSmD
- 可以选择设置横向移位和旋转。 ^h1EE=E" - 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。 L>
> % ?*){%eE
r$<[`L+6 G$( B26 高级选项和信息 QE1DTU •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。 F6`$5%$M;? ]X%T^3%G
0j@gC0xu)| v@(Y:\> 高级选项及信息
Lj`MFZ •如果增加层数(例如,增加2倍),则离散化变得光滑。 Z(k7&^d 8bd&XieE
Sxa+"0d6 锯齿光栅界面
!*5vXN •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 Zl^#U c" •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 #-r,; •如果使用单个界面来描述光栅结构,则会自动选择材料: /{QR:8}-Q - 脊的材料:基板的材料 !N ua - 凹槽材料:光栅前面的材料 ))JbROBU, 6qp2C]9=
dz3chy,3 ] ;"blB 锯齿光栅界面参数 2j*;1 •锯齿光栅界面也由以下参数定义: u2}zRC= - 光栅周期 I:?1(.kd2- - 调制深度 OiAP%7i9 •此外,闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 +X#JCLD •可以选择设置横向移位和旋转。 ~?`V$G=?, •由于这是光栅界面(类似矩形和正弦型),因此不必选择周期。 0<(F
8 !(QDhnx}9c
Gpv9~& | |