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2024-05-06 07:54 |
构造二维周期性光栅结构
复杂光栅结构被广泛应用于光谱仪、近眼显示系统等领域。VirtualLab Fusion 软件用傅立叶模态法(FMM,或者RCWA)一种简易的仿真方法来严格分析任意的光栅结构。使用图形用户界面,可以设置堆栈的几何图形,从而生成复杂的光栅结构。 此例程主要用于构建具有二维周期性特征的光栅。• 光栅工具箱中构建二维光栅的方法 − 基于介质定义的类型 − 基于界面定义的类型 q1j<p)( • 计算之前修改高级选项和检查定义的结构的方法。 xao'L • 提示:在VirtualLab软件中的光栅结构中,表现为二维周期性的被称作 三维光栅。同样的,层状光栅(一维周期性)被称作二维光栅。 J%']t$AR r(` ;CY]@ 初始化光栅工具箱 j&(2ze:=*$ • 初始化 D8P<mIu}Y − 开始菜单栏 (Start) ?qr-t+ 光栅菜单栏(Grating) m%ZJp7C 通用光栅光路图(三维光栅) General Grating Light Path Diagram(3D Gratings) loVUB'OSv • 提示:对于特殊类型的光栅,例如柱形光栅, ?c)PBJ+] 可以在光栅工具箱中直接点击柱形光栅光路 $M\|zUQu. 图(三维光栅)(Pillar Grating Light }5gAxR, Path Diagram(3D Gratings)) 8[LwG& j`I[M6Qxh 设置光栅结构 '$u3i
#.\ [.DSY[!8U • 首先,需要定义基底(Base Block)的厚度和介质。 &Im{p7gf!b • VirtualLab中光栅结构在堆栈(stack) 中定义。 uG2(NwOL • 可以在基底的前表面、后表面或者前后表面同时添加堆栈(stack)。 UF)rBAv(/ • 例如,图中在前表面添加了堆栈(stack)。 zI/)#^ SQ 基于材料定义光栅的类型(例程: 柱形光栅) SdhdXVZ 堆栈编辑器 ,]@ K6 P;[5#-e 在堆栈编辑器(Stack Editor)中,界面和材料可以从中目录(catalog) 中添加。 {GDMix • 为了用一种特殊的介质定义光栅,需要添加两个平面界面,作为介质的边界。 )@.bkzW Ko6tp9G 两个平面之间的介质类型可以是均匀介质(homogenous)或者调制介质(modulated)。 6U;pYWht • 使用调制介质,就可以非常有效地描述复杂光栅结构,如柱形光栅。柱形光栅介质 wsp&U
.z BQVpp,] • 在目录类别中LightTrans预设(LightTrans Defined)下柱形介质类(pillar media)中可以添加铬柱(Chromium Pillars)。 b_Ns
Ch3@ • 这种介质可以仿真柱形结构或者在基底表面打孔的结构。
&T?>Kx • 此例程中,矩形排布的金属铬圆柱位于熔融石英基底表面。 ]T\K-;i • 在堆栈编辑器的视图中,不同材料根据折射率的高低表示为不同深浅的颜色 vTN/ho,H (颜色越深,折射率越高)。 A+%oE • 注意:堆栈编辑器固定显示x-z平面的横截面视图。 V%k[S|f3 |M|'S~z • 请注意:界面添加的顺序固定由基底表面开始算起。 MfUG@ • 选中的界面会以红色突出显示。 CBx 1.xL • 此外,无法在此处定义光栅前面的介质(指 ]Po9a4w# 最后一个界面后的介质)。它会自动从光栅部件前面的材料中提取。 "~x\bSY • 可以在光学参数设置编辑器(Optical Setup Editor)中更改这处材料。 B]dHMLzl )#[?pYd • 堆栈周期(Stack Period)可以控制整个结构的周期。 \FN"0P(G • 对于二维周期性光栅,必须在x和y方向分别定义周期。 "!<Kmh5 • 该周期也是FMM算法的周期边界条件。 R`ajll1 • 对于简单的光栅结构,建议选择与介质周期一致 (Dependent from the Period of Medium) 选项,并选择合适的周期性介质的序号。 6N(Wv0b $
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