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使用特殊介质的光栅结构的配置
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infotek
2023-02-20 08:25
使用特殊介质的光栅结构的配置
光栅结构广泛用于多个应用,如光谱仪、近眼显示系统等。通过应用傅里叶模态方法(FMM),VirtualLab Fusion以一种简单的方法提供了任意光栅结构的严格分析。在光栅软件包中,通过使用堆栈中的多个界面或/和介质可以配置光栅结构。用于设置堆栈的几何结构的用户界面是友好型的,可以用于产生更加复杂的光栅结构。在这个用例中,解释了基于特殊介质光栅结构的配置。
dVQ-k
4Td{;Y="yF
"7v-`i
-!)xQvagD.
该用例展示了…
:0/q5_t
在光栅工具箱中通过使用特殊介质如何配置光栅结构,如:
k"N(o(
倾斜光栅介质
cv(PP-'\
体光栅介质
(n1Bh~R^
如何在计算前改变高级选项&检查定义的结构
qClHP)<
(Z}>1WRju
9z I.pv+]
q\rC5gk>
光栅工具箱初始化
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X]loJoM9
初始化
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开始->
5`]UE7gT
光栅->
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通用光栅光路图
%hN.ktZ/s
注意:对于特殊类型光栅的使用,如体光栅,可以直接选择特定的光路图
"v}pdUW
光栅结构设置
+f0~D(d!_
首先,需要定义基底(底座)材料和厚度
]hud4i~
在VirtualLab中,光栅结构在所谓的堆栈中定义
Jd,)a#<j
堆栈可以固定到基底的一边或两边
@h?shW=^
v_S4hz6w\
这个例子中,第一个界面上的堆栈已经选中
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堆栈编辑器
K\^ 0_F K
7DKz;o
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堆栈编辑器
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93IFcmO.H@
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涂层倾斜光栅介质
*[eL~oN.c
O9(r{Vu7u
在目录分类“LightTrans定义”中,可以找到涂层倾斜光栅介质。
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这种类型的介质可以使用具有或不具有额外涂层的倾斜光栅结构
LzDI0a.
在这个例子中,由熔融石英制成的光栅(具有含铬的涂层)位于玻璃基质上
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在堆栈编辑器视图中,不同的材料由基于他们折射率的其他颜色显示(暗色意味折射率高)
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'<iK*[NW
>\<*4J$PZ
O;HY%
涂层倾斜光栅介质
+KEkmXZ
`N/RHb%
% p?brc
@^ ik[9^H
涂层倾斜光栅介质
~e@>zoM'^
堆栈周期允许控制整个配置的周期
qP*}.Sqk7
该周期同样用于FMM算法的周期性边界条件
0(8H;T
在简单光栅结构的案例中,推荐选择选项“根据介质周期“和选择周期性介质合适的折射率
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Wk4.%tpeO7
?RFg$Z'^
涂层倾斜光栅介质参数
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1on'^8]0
rAdacnZV
涂层倾斜光栅介质参数
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T:asm1BC[
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高级选项&信息
_L.n,
在传输菜单中,多个高级选项可用
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传输方法标签允许编辑FMM算法的精确设置
K,xW6DiH
可以设置考虑的总级数或倏逝级数的数量
P`1EPF
这可能是有用的,如果考虑金属光栅
Lb=W;9;
相比之下,在电介质光栅中,默认设置已经足够
Fs/?
fvo<(c#Y#
|-2}j2'
Ek.&Sf$cd'
高级选项&信息
Q}2[hB
高级选项标签提供了结构分解的信息
(9fdljl],:
层分解和过渡点分解设置可用于调整结构的离散化,默认设置适用于几乎所有的光栅结构
}ublR&zlp
更多地,提供了关于层数和过渡点的信息
6er(% 4!
分解预览按钮提供了用于FMM计算的结构数据的描述,折射率由颜色尺度描述
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7_KhV
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高级选项&信息
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@y~P&HUN
高级选项&信息
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体光栅介质
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<ZPZk'53<f
另一种用于光栅配置的介质类型是体光栅介质
J0<p4%Cf
界面允许配置折射率的调制,这由全息曝光产生
jPu5nwvUV>
同时,两个平面界面作为介质的边界
Fq,N
j=sBq.S
f$xhb3Qn
')PVGV(D+
体光栅介质参数
'?/&n8J\
-]"T^wib
为了描述体光栅,VirtualLab模拟了一定数量刻蚀波的干涉图案
nTnRGf\T
首先,需要选择全息介质,这提供了初始折射率
j64 4V|z
其次,折射率调制的周期和取向由入射角(α)和信号波的参考波长控制
X}JWf<=q
更多地,根据入射角引入量化的波矢空间,数值计算量可以显著的减少(也可以查阅更多关于体光栅的文件)
KjR4=9MD
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体光栅介质参数
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高级选项&信息
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U}P,EP%p
高级选项&信息
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在探测器位置处的备注
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在VirtualLab中,探测器默认位于空气中基底的后面
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如果光栅包含在复杂的光学装置中,这是必要的
XJFnih
然而,完美的平面和平行基底可能引起更多地干涉效应,这在现实中不会发生
zA{8C];~
因此,对于合理的光栅效率的计算,在基质材料中设置探测器是合适的(正如大多数光栅评估软件)
BjD&>gO)
这避免了这些干涉效应的不必要的影响
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