[分享]使用界面配置光栅结构 [复制链接]

摘要 yb-4[C:i  
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光栅结构广泛用于光谱仪、近眼显示系统等多种应用。VirtualLab Fusion通过应用傅立叶模态方法（FMM）以简易的方式提供对任意光栅结构的严格分析。在光栅工具箱中，可以通过使用堆栈内的各种接口或/和介质来配置光栅结构。 用于设置堆栈几何形状的用户界面是人性化的，并且可用于生成更复杂的光栅结构。 本用例中，介绍了基于界面的光栅结构的配置具体操作流程。 Ih[k{p  
or"
9I1o  
im9Pjb%  
Q$5%9  
本用例展示了...... P=a&
>i  
•如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： "g/UpnH  
- 矩形光栅界面 &{bNa:@  
- 过渡点列表界面 iM$iZ;Tp
 
- 锯齿光栅界面 }%c0EY'
 
- 正弦光栅界面 5'[yw:P-8  
•如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 4m%Yc
k{R  
{rzQ[_)EC  
光栅工具箱初始化 sRQ4pnnrn  
•初始化 KvjH\;
78  
-  开始 59(kk;  
光栅 R8Dn 
GR  
通用光栅光路图 !{!(yP_  
•注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， _`Dz%(c  
可直接选择特定的光路图。 yQq|!'MKk  

CQA^"Ll  
\Hu?K\SWs  
D7Ds*X`!l  
光栅结构设置 !>fi3#Fi  
•首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 V$ho9gQ!l[  
r@Xh8 r;  
•在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 N.vkM`Z  
•堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 L>rW S-  
KcM+8W\  
=kw6<!R  
u"(2Xer  
•例如，选择第一个界面上的堆栈。 :eBp`dmn  
LbnF8tj}h  
堆栈编辑器 ~g *`E!2  
•在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 @9g!5dcT  
•VirtualLab的目录提供了几种类型的界面。 所有界面都可以用来定义光栅。 rUmnv%qTS  
(`d_DQ  
;nb>IL  
3ZqtIQY`  
矩形光栅界面 OKCX>'j:S  
ROj=XM:+  
•一种可能的界面是矩形光栅界面。 _2eL3xXha.  
•此类界面适用于简单二元结构的配置。 [[
Usrbf  
•在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 _p| KaT``  
•为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 &.:yP3  
•在堆栈编辑器的视图中，根据折射率（黑暗表示更高），其他颜色表示不同的材料。 .-:6L2  
^Y^5 @x=  
P,n:u'Iwy  
!e0/1 j=  
矩形光栅界面 {N0ky=ud  
•请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 LESF*rh=  
•所选界面在视图中以红色突出显示。 tUs{/Je  
]K%D$x{+\  
•此外，此处无法定义光栅前方的介质（指最后一个接界面后面的介质）。 它自动取自光栅元件前面的材料。 Y0nuwX*{  
•可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 g%d&>y?1r  
Xqas[:)7+  
•堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 |y2cI,&  
•此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 ?Tk4Vt  
•如果是简单的光栅结构，建议选择“取决于界面周期”（Dependent from Period of Interface）选项，并选择适当的周期性界面索引。 CYC6:g|)  
WR>2t&;E  
Xu\22/Co  
'p(I!]"uo  
@0rwvyE=+3  
U_e e3KKA  
矩形光栅界面参数 w5}2$r  
•矩形光栅界面由以下参数定义 %LZf=`:(  
- 狭缝宽度（绝对或相对） \J^|H@;(@  
- 光栅周期 [es-&X07<  
- 调制深度 UjQi9ELoJ  
•可以选择设置横向移位和旋转。 `!g XA.9Uv  
agW#"9]WM  
3mM.#2=@>  
Ci^tP~)&"  
高级选项和信息 '^.}5be&  
•在传播菜单中，有几个高级选项可用。 c9
5{Xy  
•传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 lr@H4EJ{  
•可以设置总级次数或衰逝波级次数 8fs::}0  
（evanescent orders）。 GGchNt  
•如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 699
5r%  
•相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 REwZ41  
%O3 r>o=  
o*WI*Fb'  
qbe9 CF'@_  
•高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 ni x1_Wo;  
•层分解(Layer Decomposition)和过渡点分解(Transition Point Decomposition)设置可用于调整结构的离散化。 默认设置适用于几乎所有光栅结构。 \muC_9ke  
•此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 c{t(),nAA  
•分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。 D>Ph))QI  
ssC5YtF7X  
/h'b,iYVV  
G|Y9F|.!  
过渡点列表界面 Bx32pY  
•另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 FucLcq2Z  
•此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 qZ7/d,w  
•同样，平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。 vMOit,{  
!]k$a  
`&yUU2W  
过渡点列表参数 K)"cwk-  
•过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 5:H9B  
•上限（Upper Limit）必须设置为大于所需光栅周期一半的值，但在周期性结构的情况下自动设置。 r:Xui-  
xdH*[  
+}@HtjM  
If_S_A c  
•必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 >2l;KVm%  
•此处，可以定义x方向和y方向的周期。 =NzA2td  
•在这种情况下，可以忽略内部和外部定义区域的设置，因为接口的扩展已经被周期性边界条件截断。 h4^ a#%$  
O5Xu(q5+  
}]H_|V*f  
|0mVK
`  
高级选项及信息 kEE8cW
3  
•同样，可以在高级设置选项卡页面上调整和研究分解结构的数据。 }GCt)i_  
\5_7!.  
ymBevL  
QpPJ99B|  
正弦光栅界面 Osdw\NNH~M  
•另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 (SLAq$gvd  
•此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 8]N+V:  
•如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： TK;*:K8oe  
- 脊的材料：基板的材料 Nd~?kZZu  
- 凹槽材料：光栅前面的材料  (Ia}]q  
& ;+u.X  
j#b?P=|l  
mlY0G w_e  
正弦光栅界面参数 !\H!9FR  
- 正弦光栅界面也由以下参数定义： +QIM~tt)  
•光栅周期 EIwTx:{F  
•调制深度 bO:Ei  
- 可以选择设置横向移位和旋转。 g`!:7|&,_  
- 由于这是光栅界面（类似于矩形和锯齿借口），因此不必选择周期。 H85HL-{  
_{o=I?+]  
31y=Ar""  
*Ri?mEv hF  
高级选项和信息 .Mw'P\GtM  
•同样，可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。 ho_;;y  
9LGJ-gL  
9 I> 3p4]  
-tSWYp{  
高级选项及信息
!p1
OBS|  
•如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 02} &h  
oQ 5g0(J~  
J56+eC(  
锯齿光栅界面 IEdC _6G  
•另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 l,*v/95h  
•此界面允许配置闪耀结构的光栅。 u7&r'rZ1_!  
•如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： X|H%jdta  
- 脊的材料：基板的材料 Mu18s}  
- 凹槽材料：光栅前面的材料 F9ry?g=h  
Uq&ne1  
uRKCvsisX  
bv>;%TF  
锯齿光栅界面参数 UHz*
Tfjb  
•锯齿光栅界面也由以下参数定义： EW1L!3K  
- 光栅周期 3KfZI&g  
- 调制深度 >>wbyj8  
•此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 zGu(y@o  
•可以选择设置横向移位和旋转。 fEdQR->  
•由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 *L/_ v  
'bkecC  
J /'woc  
BN@*CG  
高级选项和信息 tuK"}HepB  
•同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 O%A:2Y79  
X(1nAeQ  
探测器位置的注释 h/`OG>./  
关于探测器位置的注释 M'W@K  
•在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 QR'"Zw&q5/  
•如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 U}6'_ PRQ  
•但是，完美的平面和平行基板可能会产生一些干涉效应，而实际情况并非如此。 B @UaaWh  
•因此，为了计算光栅效率，应将探测器设置在基板材料内（同样适用于大多数光栅评估软件）。 FgNO#%  
•可以避免这些干涉效应的不良影响。 FJv=5L  
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文件信息 =XJ SE+ 7  
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QQ：2987619807 f/?# 1