| infotek |
2023-01-11 08:43 |
使用界面配置光栅结构
T^4 dHG-( 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。 __b4dv n#6{K6}k~
?EC\.{ [yMSCCswW 本用例展示了...... <TVJ9l •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构,例如: l<1zLA~G - 矩形光栅界面 [2,D] e - 过渡点列表界面 81EEYf - 锯齿光栅界面 g?80>-!bF - 正弦光栅界面 Gy\]j •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 \0~?i6o ZP~H! 光栅工具箱初始化 HN7tIz@Frc •初始化 QqQhQ GV - 开始 XQ=% a5w 光栅 q;[HUyY, 通用光栅光路图 {_b2!!p •注意:使用特殊类型的光栅,例如: 矩形形状, )jXKPLj 可直接选择特定的光路图。 curYD~7 ]){ZL
;=n}61 F^/KD<cgK 光栅结构设置 ?lkB{-%rQ •首先,必须定义基板(基块“Base Block”)的厚度和材料。 s=:)!M.i
)y8Myb} •在VirtualLab中,光栅结构在所谓的堆栈(stack)中定义。 d:hnb)I$* •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 VLV]e_D6s B9|s`o)!
:| 9vMM^$ I=dn]}b#P •例如,选择第一个界面上的堆栈。 z00X
?F ]A }ZaXd 堆栈编辑器 f?:=@35 •在堆栈编辑器(Stack Editor)中,可以从目录中添加或插入界面。 q6pHL •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。 g$NUu Fm:Ys](
(.=ig
X Pm6U:RL 矩形光栅界面 G%k&| hdWV vN •一种可能的界面是矩形光栅界面。 "8%$,rG1& •此类界面适用于简单二元结构的配置。 9n is8 •在此示例中,由银制成的光栅位于玻璃基板上。 _`p-^I •为此,增加了一个平面界面,以便将光栅结构与基块分开。 LpY{<:y •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。 -ysNo4#e& Ej)7[
[R1|=kGU v {r %/* 矩形光栅界面 842v^ 2 •请注意:界面的顺序始终从基板表面开始计算。 QOK,- •所选界面在视图中以红色突出显示。 Y2tVq})!
]&H"EHC<$ •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。 Z$INmo6 •可以在光路编辑器(Light Path Editor)中更改此材质。 w0;4O)H$O
KDb j
C'3 •堆栈周期(Stack Period)允许控制整个配置的周期。 hBRi5&% •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 Mi#i 3y( •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。 tl /i HI{q#
Uhr2"Nuuy [K,P)V>K
= r/8~~= CyLwCS{V\ 矩形光栅界面参数 "P?O1 •矩形光栅界面由以下参数定义 )#z{P[X^ - 狭缝宽度(绝对或相对) X+sKG5nS - 光栅周期
3#$X - 调制深度 ECA<%'$?E •可以选择设置横向移位和旋转。 N$e
mS ]B;`Jf
w>cqsTq #8M?y*<I 高级选项和信息 CR23$<FC •在传播菜单中,有几个高级选项可用。 c*7|>7C$i •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 vu@.;-2E% •可以设置总级次数或衰逝波级次数 NA2={RB; (evanescent orders)。 .-iW
T4Dn •如果考虑金属光栅,这项功能非常实用。 pTi7Xy!Cw •相反,在介质光栅的情况下,默认设置就足够了。 ^%zhj3# L,.~VNy-
n_; s2,2r Nc(CGl: •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 ms5?^kS2O •层分解(Layer Decomposition)和过渡点分解(Transition Point Decomposition)设置可用于调整结构的离散化。 默认设置适用于几乎所有光栅结构。 sM MtU@<x •此外,有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 B(1-u!pz •分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。 M1WD^?tKQ. TaD;_)(
l3p :}A =q]!"yU[d 过渡点列表界面 O=+$XPa| •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 SWx: -< •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 JMt*GFd •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。 R+NiIoa
'I/_vqp@ }NyQ<,+mq& 过渡点列表参数 QPB,B>Z •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 |?VJf3A •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。 Dh8'og)7 /a^
R$RHl'
=3(Auchl$Y `K5*Fjx •必须在周期化(Periodization)选项卡中设置此界面的周期。 T 'c39 •此处,可以定义x方向和y方向的周期。 wjl )yo$z •在这种情况下,可以忽略内部和外部定义区域的设置,因为接口的扩展已经被周期性边界条件截断。 f0SrPc v 3E*m.jX
:Q"|%#P }ww/e\|Nt= 高级选项及信息 (&eF E ;c •同样,可以在高级设置选项卡页面上调整和研究分解结构的数据。 Sj ~SG "."(<c/3
lh'S_p8g nI]EfHU 正弦光栅界面 HQ-++;Q •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 =w+8q1!o •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 ? nW>'z •如果使用单个界面来描述光栅结构,则会自动选择材料: <EUR: - 脊的材料:基板的材料 h*l$!nEN - 凹槽材料:光栅前面的材料 a)ry}E =f 70 7( LG
'+_>PBOc
gEj#>=s
正弦光栅界面参数 `5@F'tKQ - 正弦光栅界面也由以下参数定义: 5_'lu •光栅周期 U)bv,{-q •调制深度 GAgTy - 可以选择设置横向移位和旋转。 K#Ck,Y" - 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。 @5nFa~*K% Q"qI'*Kgt
~I5hV}ZT Pt"H_SW~k 高级选项和信息 6`CRT TJ7 •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。 VGQ~~U7}@ "wOfs$w%s
#3qeRl j-ej7 高级选项及信息 NV4g5)D&L •如果增加层数(例如,增加2倍),则离散化变得光滑。 nf
/*n y,nmPX?]n
y+ze`pL? 锯齿光栅界面 \Vf:/9^ •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 JaY"Wfc •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 {zAI-?#*u •如果使用单个界面来描述光栅结构,则会自动选择材料: oa:YAqT - 脊的材料:基板的材料 [HQ)4xG - 凹槽材料:光栅前面的材料 3{3@>8{w tNTSy=
m]2xOR_ 0M HiW= 锯齿光栅界面参数 ?A3L8^tR •锯齿光栅界面也由以下参数定义: l\s!A&L - 光栅周期 X@`a_XAfd - 调制深度 p'
>i3T( •此外,闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 q;'f3Y •可以选择设置横向移位和旋转。 g5B TZZ •由于这是光栅界面(类似矩形和正弦型),因此不必选择周期。 8v;^jo>ug yQ2=d5'V`
sP(+Z^/ #Lhv=0op 高级选项和信息 rR.It,, •同样,可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 Xi&J%N'
bT.q@oU 探测器位置的注释 QadguV6| 关于探测器位置的注释 ~18a&T: •在VirtualLab中,探测器默认位于基板后面的空气中。 X 0y$xC|< •如果光栅包含在复杂的光学装置中,则必须这样做。 3gi)QCsk •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。 OH\^j1x9I •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)。 v=N?(6T •可以避免这些干涉效应的不良影响。 +Y%6y]8
"313eeIt%i
|
|