在本示例中,我们使用 RCWA 求解器设计了一个斜面浮雕
光栅 (SRG),它将用于将
光线耦合到单色
增强现实 (AR)
系统的波导中。光栅的几何形状经过
优化,可将正常入射光导入-1 光栅阶次。
.BL:h&h|y L?f qcW{ 然后我们将光栅特性导出为
Lumerical Sub-Wavelength Model (LSWM) JSON 格式,以便在 Speos 的系统级
仿真中对 SRG 进行建模(请参阅 "Augmented Reality Optical System”)
RndOm.TE 6Bdyf(t {HuLuP0t 概述
hEcYpng~ Ihef$, y h-9u SRG 几何图形根据其倾斜角度、填充因子和高度进行
参数化,如下所示:
Gg+YfY_ c~oe,9 P%!q1`Eke( 光栅和基板的折射率为1.8。光栅被空气包围。周期固定在 393 nm。
0*{p Oe/u ~~dfpW _" 对光栅进行优化,以将
波长为 550 nm 的光传输到 -1 光栅阶次。RCWA 求解器用于SRG的优化和完整的特性描述,具体包含定义仿真参数和运行仿真这两个步骤。
yS"0/Rm} mh8nlB 第 1 步:耦合光栅的优化
EG1x 使用内置的粒子群优化(PSO)实用程序,优化SRG的倾斜角、填充因子和光栅高度,以最大限度地提高在法向入射时 550 nm波长下S偏振的透射率。
}rxFS
<j 第 2 步:完整特性描述和数据导出
SA3Y:( 光栅优化是使用来自光栅上方的正常入射光进行的。但是,一旦选择了优化的几何结构,就必须针对光线追踪仿真中预期的入射角范围以及前进和后退方向计算完整的光栅特性。然后将结果导出到一个 JSON 文件,该文件可以使用脚本在 Speos 或 Zemax 中使用。
4`0;^K. D[W}[r 运行和结果
&|] Fg5 }q x(z^ 第 1 步:优化 SRG 几何结构
UJs?9]x> 1.打开并运行
模拟文件 ar_srg.fsp 。
PDZ)*$EE 2.右键单击“grating_orders”结果,然后选择“ 新建可视化工具 >可视化 ”。
g{&PrE'e9 3.单击并拖动绘图以放大“Ts_grating”结果(绿线)。
8 )`5P\ g[<uwknf {q2<KRU2+# 这些结果表明,初始设计将大约56%的正常入射S偏振光引导到-1光栅阶次。现在,我们将使用优化实用程序优化 光栅几何结构以增加此值。
Sl~C0eO bl9E&B/ 5.在“优化和扫描”窗口中运行优化对象“optimization”。
=z%s8D2 6.优化完成后,通过右键单击“优化”对象并选择“应用最佳解决方案”来应用最佳 几何图形。
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