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    [推荐]使用界面配置光栅结构 [复制链接]

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    离线infotek
     
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    光币
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2020-08-20
    摘要 E^z\b *  
    2JNO@  
    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。  B@Acm  
    1oq5|2p  
    bjvpYZC\5  
    7p'L(dq  
    本用例展示了...... -F.A1{l[.  
    •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构,例如: [jb3lO$Xa  
    - 矩形光栅界面 Wy{xTLXk2  
    - 过渡点列表界面 0F$;]zg  
    - 锯齿光栅界面 8zv=@`4@G  
    - 正弦光栅界面 cNX,%  
    •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 Ve,h]/G  
    >\=~2>FCD  
    光栅工具箱初始化 !;'#f xW[  
    •初始化 = WFn+#&^  
    -  开始 q3a`Y)aVB  
    光栅 HAa2q=  
    通用光栅光路图 _&!%yW@  
    •注意:使用特殊类型的光栅,例如: 矩形形状, 6[g~p< 8n}  
    可直接选择特定的光路图。 6%  +s`  
    ts BPQ 8Ne  
    \LX!n!@  
    N|cWTbi  
    光栅结构设置 ^B[%|{cO  
    •首先,必须定义基板(基块“Base Block”)的厚度和材料 {k.Dy92  
    2 MFGKzO  
    •在VirtualLab中,光栅结构在所谓的堆栈(stack)中定义。 M>H4bU(  
    •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 ?M'_L']N[  
    ~ KNdV  
    )aY^k|I  
    2,.%]U  
    •例如,选择第一个界面上的堆栈。 a%f?OsY  
    '_)NI  
    堆栈编辑器 {=]1]IWt  
    •在堆栈编辑器(Stack Editor)中,可以从目录中添加或插入界面。 8SmtEV[b3  
    •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。 =/xTUI4  
    Y@WCp  
    4 j9  
    %si5cc?  
    矩形光栅界面 >Xz P'h  
    B{IYVviiP  
    •一种可能的界面是矩形光栅界面。 1 o5DQ'~n  
    •此类界面适用于简单二元结构的配置。 CS[[TzC=5  
    •在此示例中,由银制成的光栅位于玻璃基板上。 2K/+6t}  
    •为此,增加了一个平面界面,以便将光栅结构与基块分开。 Yv0;UKd  
    •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。  q0Rd^c  
    .eQIU$Kw!O  
    yl63VX8w}  
    CRsgR)  
    矩形光栅界面 &mebpEHUG7  
    •请注意:界面的顺序始终从基板表面开始计算。 Op] L#<&T  
    •所选界面在视图中以红色突出显示。 ni @Mqb  
    q7id?F}3&  
    •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。 mG,%f"b0  
    •可以在光路编辑器(Light Path Editor)中更改此材质。 bJ8~/d]+  
    @D.]PZf  
    •堆栈周期(Stack Period)允许控制整个配置的周期。 MZ_+doN  
    •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 [E_+fT  
    •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。 qK ,mG {  
    k&\YfE3*  
    d\nBc6  
    IbRy~  
    %,9iY&;U"  
    U'i L|JRF  
    矩形光栅界面参数 1c=Roiq  
    •矩形光栅界面由以下参数定义 ,6[}qw) *  
    - 狭缝宽度(绝对或相对) T7W*S-IW  
    - 光栅周期 h-VpX6  
    - 调制深度 )r O`K  
    •可以选择设置横向移位和旋转。 nU"V@_?\  
    dvUBuY^[  
    1\d$2N"  
    ? C2 bA5 M  
    高级选项和信息 WWF#&)ti  
    •在传播菜单中,有几个高级选项可用。 "4FL<6  
    •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 k fx<T  
    •可以设置总级次数或衰逝波级次数 LkFXUt?  
    (evanescent orders)。 ;S+c<MSl  
    •如果考虑金属光栅,这项功能非常实用。 {aq\sf;i{  
    •相反,在介质光栅的情况下,默认设置就足够了。 dG{`Jk  
    w $7J)ngA9  
    LX.1]T*m`  
    $;*YdZ`q  
    •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 qx5X2@-;:  
    •层分解(Layer Decomposition)和过渡点分解(Transition Point Decomposition)设置可用于调整结构的离散化。 默认设置适用于几乎所有光栅结构。 r;w_B%9  
    •此外,有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 qR<  
    •分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。 <p(&8P  
    5=Bj?xb$'  
    *qg9~/  
    xM%E;  
    过渡点列表界面 &)Z8Qu  
    •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 k>{i_`*  
    •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 q{f%U.  
    •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。 > 3 JU  
    uqZLlP#&#  
    -mZo`  
    过渡点列表参数 TMG:fg&E~  
    •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 u0$7k9mE  
    •上限(Upper Limit)必须设置为大于所需光栅周期一半的值,但在周期性结构的情况下自动设置。 .]ZM2  
    (?R  
    ZP?k|sEH  
    6f=/vRAh$  
    •必须在周期化(Periodization)选项卡中设置此界面的周期。 8BNsh[+  
    •此处,可以定义x方向和y方向的周期。 ?9X#{p>q  
    •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。 xpyb&A  
    %R;cXs4r  
    <E@ 7CG.=  
    P0Na<)\'Y!  
    高级选项及信息 CV4V_G  
    •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。 L5yxaF{]  
    1s\10 hK1c  
    1:7>Em<s  
    |]A{8BBC  
    正弦光栅界面 }p t5.'l  
    •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 w0SzK-&  
    •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 LO.4sO  
    •如果使用单个界面来描述光栅结构,则会自动选择材料: =[{Pw8['  
    - 脊的材料:基板的材料 i*_KHK  
    - 凹槽材料:光栅前面的材料 0&/1{Dk*n  
    T<54qe4`p  
    -f9M*7O<gf  
    46_<v=YSJ  
    正弦光栅界面参数 (%#d._j>fZ  
    - 正弦光栅界面也由以下参数定义: - |[_j$g  
    •光栅周期 yN3Tk}{V  
    •调制深度 (6+6]`c$  
    - 可以选择设置横向移位和旋转。 Pms3X  
    - 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。 v/+dx/  
    ?%Y?z ]L#  
    q'(WIv@  
    HC{|D>x.  
    高级选项和信息 A</[Q>8  
    •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。 8.pz?{**T  
    +8^9:w0}  
    Sa,N1r  
    pDkT_6Q  
    高级选项及信息 XOqpys  
    •如果增加层数(例如,增加2倍),则离散化变得光滑。 ,;+\!'lS  
    $+P v fQ  
    #0`"gR#+  
    锯齿光栅界面 1.,mNY^UN  
    •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 Y sr{1!K  
    •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 e_1mO 5z  
    •如果使用单个界面来描述光栅结构,则会自动选择材料: ]3={o3[:  
    - 脊的材料:基板的材料 M8[YW|VkP  
    - 凹槽材料:光栅前面的材料 "[[fQpe4@  
    @0 -B&w  
    C9=f=sGL  
    e<9nt [  
    锯齿光栅界面参数 'R,d?ikY  
    •锯齿光栅界面也由以下参数定义: #eUfwd6.Y  
    - 光栅周期 yQi|^X~?$  
    - 调制深度 ?>%u[g   
    •此外,闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 22BJOh   
    •可以选择设置横向移位和旋转。 }2NH>qvY  
    •由于这是光栅界面(类似矩形和正弦型),因此不必选择周期。 _5`M( ;hL2  
    :W1,s53  
    G0Wd"AV+  
    >`{i[60r  
    高级选项和信息 y5Pw*?kn  
    •同样,可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 5ef&Ih.3  
    =k$d8g ez  
    探测器位置的注释 pRU6jV 6e)  
    关于探测器位置的注释 4|2$b:t  
    •在VirtualLab中,探测器默认位于基板后面的空气中。 Q}=RG//0*  
    •如果光栅包含在复杂的光学装置中,则必须这样做。 ~HYP:6f  
    •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。 Q?"[zX1  
    •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)。 8PEOi  
    •可以避免这些干涉效应的不良影响。 b]JN23IS2  
    %I.{umU  
    8^R>y  
    文件信息
    L}21[ N~ky  
    VuPET  
    <khx%<)P  
    f%|S>(   
    W^Rb~b^?  
    QQ:2987619807 YAPD7hA  
     
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