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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 D42!# • 计算之前修改高级选项和检查定义的结构的方法。 jzZEP4 • 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。 AVc|(~V "QtkNy%E 初始化光栅工具箱 *;T HD> • 初始化 |hu9)0P − 开始菜单栏 (Start) 6gq`V, 光栅菜单栏(Grating) #_Lgo
通用光栅光路图(三维光栅) General Grating Light Path Diagram(3D Gratings) k)9
pkPl • 提示:对于特殊类型的光栅,例如柱形光栅, 8 }Maj 可以在光栅工具箱中直接点击柱形光栅光路 `n e9&+ 图(三维光栅)(Pillar Grating Light %IUTi6P
l Path Diagram(3D Gratings)) GN|xd+O_ *zX^Sg-[ 设置光栅结构
T(+*y -li;w
tCS • 首先,需要定义基底(Base Block)的厚度和介质。 w~e$ul(IQM • VirtualLab中光栅结构在堆栈(stack) 中定义。 Hegj_FQ • 可以在基底的前表面、后表面或者前后表面同时添加堆栈(stack)。 6a{b%e` • 例如,图中在前表面添加了堆栈(stack)。 C7
9~@%T 基于材料定义光栅的类型(例程: 柱形光栅) %w/:mH3FA 堆栈编辑器 {=y~O sbFA{l3 在堆栈编辑器(Stack Editor)中,界面和材料可以从中目录(catalog) 中添加。 r$! • 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。 `hU2Ss~ G\r>3Ys 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)。 l9NET • 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 rPJbbV",+^ 8d>>r69$pa • 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)。 `g(r.`t^ • 这种介质可以仿真柱形结构或者在基底表面打孔的结构。 )TkXdA?. • 此例程中,矩形排布的金属铬圆柱位于熔融石英基底表面。 0
|Rmb • 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 +[=%W (颜色越深,折射率越高)。 'c/Z
W • 注意:堆栈编辑器固定显示x-z平面的横截面视图。 +"[}gss!@ 9M .cTIO{ • 请注意:界面添加的顺序固定由基底表面开始算起。 hr GfA • 选中的界面会以红色突出显示。 xJE26i • 此外,无法在此处定义光栅前面的介质(指 3Et t9fBd 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。 /2]=.bLwz • 可以在光学参数设置编辑器(Optical Setup Editor)中更改这处材料。 e5m-7{h@ OjY#xO+' • 堆栈周期(Stack Period)可以控制整个结构的周期。 t|k-Bh:x • 对于二维周期性光栅,必须在x和y方向分别定义周期。 Ap%tm)@1 • 该周期也是FMM算法的周期边界条件。 !
d " i • 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。 ZG-[Gz
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