[推荐]使用界面配置光栅结构 [复制链接]

摘要 LB({,0mcX  
0nBDF79  
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。 -Ju;
i<  
MtF^}/0w!`  
,o0Kevz  
0t(c84o5  
本用例展示了...... qnQ".  
•如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： /oJ &\pI  
- 矩形光栅界面 ~K5A$s2  
- 过渡点列表界面 3mopTzs)  
- 锯齿光栅界面 KSS]%66Y  
- 正弦光栅界面 Y~!A"$  
•如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 wKpb%3  
pd`m//G  
光栅工具箱初始化 SmvMjZ+7Y  
•初始化 j[mII5e7g  
-  开始 -{C Gn5]_#  
光栅 t_16icF9U  
通用光栅光路图 h{zb)'R  
•注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， \M|:EG%  
可直接选择特定的光路图。 *ZLisq-f  
r|]YS6  
 (~bx%  
_NwHT`O[  
光栅结构设置 Zv@ Fr9m  
•首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。
j+dQI_']x  
WI*CuJU<zJ  
•在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 Q {~$7J  
•堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 \et2a
X !  
5}_=q;sZ  
j+3
rS  
G,B4=[Y  
•例如，选择第一个界面上的堆栈。 SO STtuT  
g)ZMU^1  
堆栈编辑器 D@.qdRc3  
•在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 <s\ZqL$f  
•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。 z%T|L[(6  
OAiv3"p  
3OKs?i3A  
zG/? wP"  
矩形光栅界面 %{3q=9ii  
Ac*J;fI  
•一种可能的界面是矩形光栅界面。 M=&,+#z<V  
•此类界面适用于简单二元结构的配置。 [dz3k@ >0  
•在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 <Uj9~yVN]  
•为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 xsPt  
•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。 {,*vMQ<^  
-])=\n!=  
Q(q&(/  
_/%,cYVc8!  
矩形光栅界面 -r3 s{HO  
•请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 djw\%00&#  
•所选界面在视图中以红色突出显示。 %yjD<2J;  
v@M^ukk'}  
•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。 VlL%dN; 0  
•可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 n|rKo<Y0  
*TI?tD  
•堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 |</)6r  
•此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 dT?3Q;>B?  
•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。 XpE847!soL  
fn5-Tnsq*  
N]
|>\  
s
0D4K  
Z0-?;jA@  
)i[Vq|n  
矩形光栅界面参数 d}ycC.h4k  
•矩形光栅界面由以下参数定义 y@LiUe5  
- 狭缝宽度（绝对或相对） )$df6sq  
- 光栅周期 NW 2`)e'  
- 调制深度
10c.#9$  
•可以选择设置横向移位和旋转。 vDi Opd  
$6D*G-*8  
R)\^*tkz7  
:E~rve'  
高级选项和信息 x{<l8vL=-c  
•在传播菜单中，有几个高级选项可用。 .PR+_a-X  
•传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 j4#uj[A  
•可以设置总级次数或衰逝波级次数 'U`;4AN  
（evanescent orders）。 %-.;sO=g  
•如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 pPo xx"y  
•相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 -]D
/8,|s  
\#B<'J9.`  
LfFXYX^  
blIMrP%  
•高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 |m ?ZE:  
•层分解(Layer Decomposition)和过渡点分解(Transition Point Decomposition)设置可用于调整结构的离散化。 默认设置适用于几乎所有光栅结构。 4sn\UuKyL  
•此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 Bi :!"Nw[X  
•分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。 S 593wfc  
v}V[sIs}  
V(DY!f_%  
2xX:Q'\2  
过渡点列表界面 u{\'/c7G  
•另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 ,#&7+e!]>P  
•此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 5~:/%+F0=  
•同样，平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。  +)e|>  
YE{t?Y\5  
<"P-7/j3j  
过渡点列表参数 p&]V!O  
•过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 * zyik[o  
•上限（Upper Limit）必须设置为大于所需光栅周期一半的值，但在周期性结构的情况下自动设置。 E BBd  
Q-gVg%'7  
[p`5$\e  
bG@2f"  
•必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 /kkUEo+  
•此处，可以定义x方向和y方向的周期。 e}d(.H%l0  
•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。 G`>]ng  
.\^0RyJE  
uu,F5<y[  
TxP+?1t  
高级选项及信息 %|D)%|Z  
•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。 .)!QsBU  
y@!o&,,mq  
%g.cE}^  
AO|9H`6U6F  
正弦光栅界面 6xJffl  
•另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 &EQhk9j  
•此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 X(nyTR8  
•如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： F1L[3D^-  
- 脊的材料：基板的材料 4#03x:/<\  
- 凹槽材料：光栅前面的材料 c!4F0(n4  
4r1\&sI$~  
d"#Zp&#  
Q]xkDr?   
正弦光栅界面参数 .=#jdc/  
- 正弦光栅界面也由以下参数定义： J}X{8Ds9  
•光栅周期 HN{c)DIm]  
•调制深度 _f^KP@^j  
- 可以选择设置横向移位和旋转。 IFX$
\+-  
- 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。 UlE%\L0GD&  
ob{'Z]-V  
D'#Q`H  
#lLUBJ#:  
高级选项和信息 UPfO;Z`hJ  
•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。
"[|b,fxR  
-o6rY9\_!  
'Be'!9K*d  
n_e'n|T  
高级选项及信息 UUJQc~=  
•如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 L9D`hefz  
kk3^m1  
EbQLMLD%  
锯齿光栅界面 PX 8UVA  
•另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 [s{
!  
•此界面允许配置闪耀结构的光栅。 GrL{q;IO  
•如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： }p7iv:P=3  
- 脊的材料：基板的材料 ~hLan&T  
- 凹槽材料：光栅前面的材料 ^[tE^(|T  
KT(Z #$  
)S)L9('IxT  
=#b@7Yw:  
锯齿光栅界面参数 @0?!bua_|  
•锯齿光栅界面也由以下参数定义： 85GIEUvH/  
- 光栅周期 f V. c6  
- 调制深度 7C{ yNX#  
•此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 fSuykbZ  
•可以选择设置横向移位和旋转。 .gRj^pu   
•由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 ;!4g
Dvm  
5~JT*Ny  
PLyity-L[7  
~f1g"   
高级选项和信息 /fr>Fd  
•同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 iEr,ly  
pE
4a~:  
探测器位置的注释 $"^K~5Q  
关于探测器位置的注释 _>;Wz7  
•在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 {3tzr;c?  
•如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 Z'JS@dV  
•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。 TC\+>LXiZ  
•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）。 Z4j6z>qE  
•可以避免这些干涉效应的不良影响。 t;&XIG~  
&_ekA44E  
I &t~o  
文件信息 'pdTV:]zA  
<>cS@V5j  
HGDrH   
e#(Ck{e  
>Jz9wo`  
QQ：2987619807 'Zfg
Cu)St