[推荐]使用界面配置光栅结构 [复制链接]

摘要 1@nR.v"$  
2Vu|uZd  
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。 W>DpDrO4ml  
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[#9ij3vxd  
"!Qhk3*  
本用例展示了...... T:!sfhrZ~<  
•如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如：
r 2  
- 矩形光栅界面 -I_lCZ{Nbi  
- 过渡点列表界面 nO|S+S_9  
- 锯齿光栅界面 KT g$^"\  
- 正弦光栅界面 wyc,Ir  
•如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 *UyV@  
ToMX7xz6  
光栅工具箱初始化 %*19S.=l  
•初始化 ASYUKh,h  
-  开始 Zi[)(agAT  
光栅 W#lvH=y  
通用光栅光路图 .y\HQ^j  
•注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， ,F-tvSc\Q  
可直接选择特定的光路图。 ?D\%ZXo  
Czci6Lz  
KqS2  
q!H3JL  
光栅结构设置 #VO2O0GR  
•首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 .nSupTyG  
Ch.T}%  
•在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 9=kTTFs  
•堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 R/Y/#X^b  
0}^-, Q,  
hx2C<;s4  
)-QNWN H  
•例如，选择第一个界面上的堆栈。 4KM$QHS5{  
& 9]KkY=  
堆栈编辑器 Q./lX:  
•在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 {&<}*4D  
•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。 oOL3O@)w>  
g~y9j88?  
n47=eKd70  
=3zn Ta }  
矩形光栅界面 a:|4q  
;OPCBdr  
•一种可能的界面是矩形光栅界面。 ]8_h9ziz
 
•此类界面适用于简单二元结构的配置。 tZ@+18  
•在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 \G=E%aK  
•为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 Gzir>'d2'V  
•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。 k,@J&  
)>Q 2G/@  
0%qUTGj  
&S3W/lQs  
矩形光栅界面 PPqTmx5S  
•请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 z8j(SI;3  
•所选界面在视图中以红色突出显示。 -oZac  
}g*-Ty  
•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。 mWusRgj+8  
•可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 y{{EC#  
vaf9b}FL  
•堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 hY1|qp  
•此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 38m%if
h)  
•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。 YMi(Cyja&  
_RW[]MN3*  
1SFKP$^  
6|KX8\,A@  
VBX# !K1Q  
N#u8{\|8]  
矩形光栅界面参数 Z M+Hb_6f  
•矩形光栅界面由以下参数定义 b66X])+4jE  
- 狭缝宽度（绝对或相对） Y1 P[^ws  
- 光栅周期 UC1!J =f  
- 调制深度 7RP_ ^Cr+  
•可以选择设置横向移位和旋转。 FqTkUWd,#  
/SXz_e  
nFfCw%T?  
@:7gHRJ!  
高级选项和信息 +^J-'7Vt  
•在传播菜单中，有几个高级选项可用。 99!{[gOv  
•传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 q`aY.dD=O  
•可以设置总级次数或衰逝波级次数 O8r"M8  
（evanescent orders）。 B\_u${C  
•如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 mei_aN7zW  
•相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 &Bn; Vi  
gx*rSS?=N  
s\W  
;1.>"zX(  
•高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 >fye^Tx  
•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。 |mk}@OEf  
•此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 5b#6 Y
 
•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。 V./w06;0  
#eC;3Kq#-  
-L9R&r#_e  
-WUYE  
过渡点列表界面 O|Ic[XfLx  
•另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 cU*lB!  
•此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 ,GX~s5S8  
•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。 !/}FPM_  
%?f:"  
*yaX:,'\$  
过渡点列表参数 + |qfgi  
•过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 >J}n@MZ  
•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。 {(OIu]:  
tin|,jA =  
q{GSsDo-:V  
sJb)HQ,7x  
•必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 9*KMbd^T  
•此处，可以定义x方向和y方向的周期。 )E:,V
~< 8  
•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。 v'Vt .m&9&  
+oy&OKCa  
.H^P2tp  
@%<?GNSO  
高级选项及信息 hoR=%pC*  
•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。 yIIETE  
`<J#l;y  
"W@XP+POAY  
Yu^H*b  
正弦光栅界面 y|.fR>5  
•另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 NGD*ce"w  
•此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 =x^l[>sz  
•如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： MdH97L)L.0  
- 脊的材料：基板的材料 tKZ&1
E  
- 凹槽材料：光栅前面的材料  gt_XAH  
XocsSs  
|=cCv_y  
VD24X  
正弦光栅界面参数 NQC3!=pQ}Y  
- 正弦光栅界面也由以下参数定义： [8@kxCq  
•光栅周期 90s;/y(  
•调制深度 RxZm/:yuJ.  
- 可以选择设置横向移位和旋转。 1s`)yu^`v  
- 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。 -2\ZzK0tM  
0)AM-/"  
PXosFz~  
2L2 VVO  
高级选项和信息 W7L+8LU;  
•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。 j u*fyt  
1OJ*wI*  
~XUOWY75  
$J"%I$%X=  
高级选项及信息 w<65S  
•如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 _1sMYhI  
A XBkJ'jd  
[5Fd P0  
锯齿光栅界面 lc[XFc  
•另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 CE#\Roi x)  
•此界面允许配置闪耀结构的光栅。 *bA+]&dj\  
•如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
@P:R~m2  
- 脊的材料：基板的材料 )nwZ/&@  
- 凹槽材料：光栅前面的材料 h2wN<dJCM  
e&QS#k  
:N@U[Wx0A  
lq>pH5x  
锯齿光栅界面参数 5vTv$2@  
•锯齿光栅界面也由以下参数定义： d/{Q t  
- 光栅周期 o]Wz6L  
- 调制深度 1")FWN_K/T  
•此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 mG)8U{L  
•可以选择设置横向移位和旋转。 Q.,DZp   
•由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 e?V,fzg  
9Ct_$.Q.  
w[(n>  
3;*z3;#}  
高级选项和信息 =}JBA>q(  
•同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 GQN98Y+h  
+z\\VD  
探测器位置的注释 Lt1U+o[ot  
关于探测器位置的注释 4\M8BRuE  
•在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 n]+.  
•如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 lv4(4$T  
•但是，完美的平面和平行基板可能会产生一些干涉效应，而实际情况并非如此。 iTh xVD  
•因此，为了计算光栅效率，应将探测器设置在基板材料内（同样适用于大多数光栅评估软件）。 &1wpGJqm  
•可以避免这些干涉效应的不良影响。 {o
dA[H  
S%kS#U${|  
+W9]ED  
文件信息 :pwa{P  
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QQ：2987619807 @,k7xm$u