infotek |
2023-01-11 08:43 |
使用界面配置光栅结构
d=<"sHO 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。 6=ukR=]v cYBv}ylw}R
29:1crzx~ *>otz5] 本用例展示了...... #"tHT<8 u •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构,例如: MUo}Qi0K - 矩形光栅界面 US8pT|/ - 过渡点列表界面 34Q;& z\e - 锯齿光栅界面 U@#YKv - 正弦光栅界面 eK_Q>;k5A •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 py9zDWk~ (r8Rb*OP 光栅工具箱初始化 Af8&PhyrU •初始化 Mm7l! - 开始 #vk-zx*v7= 光栅 B> kx$_~ 通用光栅光路图 DP E NYr •注意:使用特殊类型的光栅,例如: 矩形形状, /S}0u}jID? 可直接选择特定的光路图。 /I[?TsXp c.5?Q>!+
<]f
ru1 T /iKz 光栅结构设置 2&*r1NXBE •首先,必须定义基板(基块“Base Block”)的厚度和材料。 v7rEUS-
3+6s}u) •在VirtualLab中,光栅结构在所谓的堆栈(stack)中定义。 L<HJ! •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 :W'Yt9v) ;{Cr+lqTJ
$JKR, >Mml+4<5 •例如,选择第一个界面上的堆栈。 oj.f
uJD p4m9@\gn 堆栈编辑器 F :"CaDk •在堆栈编辑器(Stack Editor)中,可以从目录中添加或插入界面。 r^3QDoy •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。 0fgt2gA33 $N$
ZJC6(@
y,$kU1yH7 fbF *C V 矩形光栅界面 gXtyl]K: X"V,3gDG •一种可能的界面是矩形光栅界面。 0!v+ + •此类界面适用于简单二元结构的配置。 J!?hajw7N •在此示例中,由银制成的光栅位于玻璃基板上。 IipG?v0z~ •为此,增加了一个平面界面,以便将光栅结构与基块分开。 YGy.39@31 •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。 GX4HW \>a \!HGkmd
ia.9 5H; 'J+dTs;0 矩形光栅界面 s7RAui •请注意:界面的顺序始终从基板表面开始计算。 c"X` OB •所选界面在视图中以红色突出显示。 mjdZ^
[a~|{~?8 •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。 )bc0 t]Fs •可以在光路编辑器(Light Path Editor)中更改此材质。 WLr\ l29
xA|72!zk0P •堆栈周期(Stack Period)允许控制整个配置的周期。 _tE`W96J •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 #7S[Ch}O •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。 ?`PG`|2~ 02Z>#AE
?#|Y'%a" }K\]M@
M1><K: >;Er[Rywr 矩形光栅界面参数 0)/L+P5 •矩形光栅界面由以下参数定义 (8C
,"Dc[0 - 狭缝宽度(绝对或相对) Y*-#yG9 - 光栅周期 :BLD&mb"Y - 调制深度 ?3ldHWa •可以选择设置横向移位和旋转。 wfH#E2+pk 7hPiPv
+o]DT7W 3DH}
YAUU 高级选项和信息 Yj+p^@{S2P •在传播菜单中,有几个高级选项可用。 RJ/4T#b"+ •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 h$`P|#V& •可以设置总级次数或衰逝波级次数 s)HLFdis@ (evanescent orders)。 E"p; •如果考虑金属光栅,这项功能非常实用。 XV"8R"u%Q •相反,在介质光栅的情况下,默认设置就足够了。 X-$~j+YC 3ifQKKcR{
m[~fT(NI Bi7QYi/ •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 zTODV<-` •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。 3z$9jN/<u •此外,有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 >BU"C+a8g •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。 <d".v v8Ga@*
sTx23RJ9 {DzOXTI[Y 过渡点列表界面 X 4\ •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 b}DxD1*nsI •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 yu ~Rk •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。 9os>k*
_]~`t+W'DJ |X :"AH"S 过渡点列表参数 |G^w2"D_Z •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 ?7Kl)p3 •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。 #bN'N@| X6lkz*M.
AN-qcp6=o ~I'1\1 •必须在周期化(Periodization)选项卡中设置此界面的周期。 N"A863> •此处,可以定义x方向和y方向的周期。 \.m"u14[b •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。 bb@@QzR x<_uwL2a
l]
-mdq/C X=Qa TV 高级选项及信息 @w?y;W!a> •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。 <Lz/J-w 'Em5AA`>
%ZT@& |Nx7jGd:i 正弦光栅界面 KxZup\\:v •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 ~.-o* •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 "UUzLa_ •如果使用单个界面来描述光栅结构,则会自动选择材料: $\:;N]Cs~0 - 脊的材料:基板的材料 ces|HPBa&6 - 凹槽材料:光栅前面的材料 i7N|p9O. E?,O>bCJ5
jIpc^iu`, $CT2E 正弦光栅界面参数 i@Vi.oc4[ - 正弦光栅界面也由以下参数定义: kkA5pbS •光栅周期 )zUbMzF
•调制深度 v[P
$c$Xi - 可以选择设置横向移位和旋转。 :=CRsQAn - 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。 }q-* Ls~ VZ69s{/.B
YzasT:EZN X,+M? 高级选项和信息 IYZ$a/{P •同样,可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。 ZT;8Wvo H Pvs~`>V
ix.I) 6
07"Z\ 高级选项及信息 )21yD1"6 •如果增加层数(例如,增加2倍),则离散化变得光滑。 ()Cw;N{E o \r6iO
]Ak/:pu 锯齿光栅界面 1m c'=S{ •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 @nPXu2c?u7 •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 +;@p'af!9 •如果使用单个界面来描述光栅结构,则会自动选择材料: 1/hk3m(C - 脊的材料:基板的材料 V~tZNRJ- - 凹槽材料:光栅前面的材料 P&3Z,f0 Hu4\4x$?
a,>`ab%> ;|a,1#x 锯齿光栅界面参数 "$@Wy,yp •锯齿光栅界面也由以下参数定义: *=b#>// - 光栅周期 wO>P<KBU - 调制深度 ]ULE>a •此外,闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 vv 7T/C •可以选择设置横向移位和旋转。 .YYLMI •由于这是光栅界面(类似矩形和正弦型),因此不必选择周期。 ()[j<KX{. 948 lL&
cq?&edjP xD|/98 高级选项和信息 ;XUiV$ •同样,可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 T^b62j'b5_
f>i" j 探测器位置的注释 bOvMXj/HV= 关于探测器位置的注释 ?H30 •在VirtualLab中,探测器默认位于基板后面的空气中。 -JMlk:~ •如果光栅包含在复杂的光学装置中,则必须这样做。 EKr#i}(x< •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。 I4Y;9Gg •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)。 y?r:`n •可以避免这些干涉效应的不良影响。 <aScA`\B#
cVR#\OM
|
|