首页 -> 登录 -> 注册 -> 回复主题 -> 发表主题
光行天下 -> 讯技光电&黉论教育 -> 用于一般光学系统的光栅元件 [点此返回论坛查看本帖完整版本] [打印本页]

infotek 2022-11-01 08:43

用于一般光学系统的光栅元件

光栅是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。 BPqGJ7@  
6*nAo8gl  
"BKeot[""p  
G ){g  
系统内光栅建模 3L _I[T$s  
 在一般光路中,光栅元件可以插入到系统的任何位置。 a=xT(G0Re  
 这使得在一个复杂的系统中对光栅进行建模,并因此评估整个系统的性能成为可能,同时考虑光栅的可能影响。 {%.Lk'#9  
 光栅元件可以通过元件 > 单个表面&堆栈 > 光栅找到。 K'1~^)*  
]~>K\i  
aV`&L,Q)7E  
pO~c<d}b  
附着光栅堆栈 L{ho*^b  
r]P,9  
 为了描述系统内的光栅,光栅堆栈总是附着在一个虚拟参考面上(仅平面)。 Ogg#jx(4  
 元件的大小仅用于在3D光线追迹视图中显示;仿真中不考虑孔径效应。 g,]@4|  
 参考面可以在三维系统视图中可视化,以帮助排列光栅。 _M,lQ~  
 所应用的光栅结构可以是一维周期(层状),也可以是二维周期(交叉光栅)。 ?0<w  
tZ2K$!/B  
I,ci >/+b  
     b8BD8~;  
堆栈的方向 G",.,Px  
yg;_.4TpIO  
堆栈的方向可以用两种方式指定: rS*$rQCr=  
:XV} c(+d  
它既可以应用在表面的正面,也可以应用在背面(在固体标签中定义)。 Rt(J/%;  
O'NW Ebl/  
请注意,如果堆栈位于正面,堆栈将绕Z轴旋转180°。这会影响堆栈的内部坐标系,需要在定义高度轮廓时加以考虑。 R^MiP|?ZH  
E1Q0k5@  
0{^H]Y  
     ] c}91  
基底的处理、菲涅耳损耗和衍射角 1;| LI?  
-DO&_`kn  
 作为一种惯例,往往忽略基底的影响,例如衍射效率的计算。 O\OE0[[  
 然而,任何实际的光栅结构必须建立在基底上,因此,我们使用一个平面元件和中间的自由空间延伸对其进行建模。 Eff\Aq{  
 平面的建模包括菲涅耳效应(S矩阵求解器)。 pKJK9@Ad  
X1A<$Am1  
>O]s&34  
z,*:x4}F  
高级选项和信息 (A/0@f1#  
 在求解器菜单中有几个高级选项可用。 beZ(o?uK  
 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。 oP,9#FC|(  
 既可以设置考虑的总级次数,也可以设置倏逝级次数。 N<JHjq  
 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。 0y %L-:/c|  
h ?#@~  
:#="%  
 ?RD *1  
结构分解 G+"8l!dC?  
|V`S >m%N  
 结构分解选项卡提供了关于结构分解的信息。 0,FC YTtj$  
 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。 _MYx%Z  
 此外,还提供了有关层数和转换点数的信息。 mog9jw  
 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。 V`fL%du,3  
@?&Wm3x9  
fk5XvL  
-!*p*3|03|  
光栅级次通道选择 ;R[&pDx  
9 Aivf+  
 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。 5M?mYNQR/H  
 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。 d,'!.#e  
 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)。 H`<?<ak6'M  
C ?H{CP  
aIvBY78o  
a&/HSf_G  
光栅的角度响应 K&pM o.  
 在VirtualLab Fusion中,光栅元件的运算符通过FMM(又名RCWA)在k域中建模。 ER|!KtCSM  
 对于给定的光栅,其衍射行为与输入场有关。 D6=HYqdj  
 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。 aIGn9:\  
 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。 #q4*]qGHm  
mf4z?G@6  
rB]W,8~%  
Fu0.~w  
例:谐振波导光栅的角响应 ySruAkw%  
4DML  
jmW^`%;7  
kfpm=dKL  
谐振波导光栅的角响应 1 Nk1MGV  
G.VYp6)5  
aG3k4  
查看本帖完整版本: [-- 用于一般光学系统的光栅元件 --] [-- top --]

Copyright © 2005-2026 光行天下 蜀ICP备06003254号-1 网站统计