首页 -> 登录 -> 注册 -> 回复主题 -> 发表主题
光行天下 -> 讯技光电&黉论教育 -> 用于一般光学系统的光栅元件 [点此返回论坛查看本帖完整版本] [打印本页]

infotek 2024-07-03 07:57

用于一般光学系统的光栅元件

摘要 u0(PWCi2  
iJrF$Xw  
光栅是光学中最常用的衍射元件之一。如今,它们经常被用于复杂的系统中,并与其他元件一起工作。在这种情况下,非常需要将光栅不仅仅是作为孤立的元件来模拟,而是与系统的其余部分结合,以评估整个系统性能。VirtualLab Fusion提供了一个独特的光栅元件,允许在光路中轻松地包含各种不同形状的光栅,无论是一维周期光栅(层状),二维周期光栅,或体(布拉格)光栅。本用例介绍了该元件的功能,包括光栅级次的设置和堆栈的定位。 $rh{f<  
De(\ <H#  
DP D%8a)?  
=a<};X  
系统内光栅建模 Q/,bEDc&  
 在一般光路中,光栅元件可以插入到系统的任何位置。 1.Ximom  
 这使得在一个复杂的系统中对光栅进行建模,并因此评估整个系统的性能成为可能,同时考虑光栅的可能影响。 . .|>|X4  
 光栅元件可以通过元件 > 单个表面&堆栈 > 光栅找到。 1px8af]  
'$3]U5KOwK  
9N[PZD  
\+cU}  
附着光栅堆栈 65ctxxWv1  
|nN{XjNfP5  
 为了描述系统内的光栅,光栅堆栈总是附着在一个虚拟参考面上(仅平面)。 OeuM9c{  
 元件的大小仅用于在3D光线追迹视图中显示;仿真中不考虑孔径效应。 $`Z-,AJc  
 参考面可以在三维系统视图中可视化,以帮助排列光栅。 oT4A|M  
 所应用的光栅结构可以是一维周期(层状),也可以是二维周期(交叉光栅)。 [`~E)B1Y  
+%'S>g0W=  
HD(4Ms  
GIt~"X  
堆栈的方向 A?V[/  
<#s=78 g.3  
堆栈的方向可以用两种方式指定: ' {L5 3cH=  
+h}>UK\  
它既可以应用在表面的正面,也可以应用在背面(在固体标签中定义)。 vap,)kILF  
+ou ]|  
请注意,如果堆栈位于正面,堆栈将绕Z轴旋转180°。这会影响堆栈的内部坐标系,需要在定义高度轮廓时加以考虑。 3TRzDE(J  
K 9ytot  
TX96 ^EoH  
RnN]m!"5  
基底的处理、菲涅耳损耗和衍射角 lw4#xH-?  
G6C#M-S  
 作为一种惯例,往往忽略基底的影响,例如衍射效率的计算。 y mdZ#I-  
 然而,任何实际的光栅结构必须建立在基底上,因此,我们使用一个平面元件和中间的自由空间延伸对其进行建模。 El;\#la  
 平面的建模包括菲涅耳效应(S矩阵求解器)。 ccc*"_45#  
,Jy@n]x  
v`"z  
-kh O4,  
高级选项和信息 =l_B58wrx  
 在求解器菜单中有几个高级选项可用。 .{` :  
 求解器选项卡允许编辑所使用FMM(“傅里叶模态法”,也被称为RCWA,“严格耦合波分析”)算法的精度设置。 sw.cw}1  
 既可以设置考虑的总级次数,也可以设置倏逝级次数。 M^c`j#NQ  
 如果考虑金属光栅,这可能是有用的。相反,对于介质光栅,默认设置就足够了。 c/Fy1Lv\  
$niJw@zC  
^tS{a*Yn  
  G x;U 3iV  
结构分解 d{cd+An  
/DG+8u  
 结构分解选项卡提供了关于结构分解的信息。 L*xu<(>K  
 层分解和转换点分解设置可以用来调整结构的离散化。默认设置适用于几乎所有光栅结构。 WgxGx`Y)  
 此外,还提供了有关层数和转换点数的信息。 =.=4P~T&  
 分解预览按钮提供了用于FMM计算的结构数据的描述。折射率用色标表示。 ~c&ygL3  
si:p98[w  
eI8rnp( Ia  
%#xdD2oN  
光栅级次通道选择 "P) f,n  
kdVc;v/5  
 可以定义具体的透射和反射级次,以供模拟中考虑。在表面被从背面照明的情况下,也可以有不同的级次。 l<5@a (  
 并不总是需要考虑所有的衍射级,我们建议只使用那些感兴趣的,以确保更有效的模拟。 KMO(f!?  
 光栅级次通道的选择不影响FMM计算中的内部衍射级次(即精度)。 v~f_~v5J!  
k8 !|WqfP  
W(h].'N  
.TcsXYL.`,  
光栅的角度响应 = GN1l[X  
 在VirtualLab Fusion中,光栅元件的运算符通过FMM(又名RCWA)在k域中建模。 f tS^|%p  
 对于给定的光栅,其衍射行为与输入场有关。 ~*OQRl6F  
 不同波长/偏振态下的衍射效率不同,不同入射角度下的衍射效率也不同。 ^}JGWGib=+  
 为了解决角度相关的衍射行为,可能需要指定k域(角空间)的采样点。请参阅下面的示例以进一步说明。 {}r#s>  
KxyD{W1  
Y>Oh]?  
bC_qoI<  
例:谐振波导光栅的角响应 K`7(*!HEb  
=Q\z*.5j.  
BE`{? -G  
H =Y7#{}  
谐振波导光栅的角响应  -&N^S?  
(x;Uy  
(v<l9}!  
查看本帖完整版本: [-- 用于一般光学系统的光栅元件 --] [-- top --]

Copyright © 2005-2026 光行天下 蜀ICP备06003254号-1 数据分析