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    [推荐]使用界面配置光栅结构 [复制链接]

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    只看楼主 正序阅读 楼主  发表于: 2020-08-20
    摘要 ~N[hY1}X[  
    ~B(]0:  
    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。 6Epns s  
    U`6QD}c"s  
    Vu\|KL|  
    }(E6:h;}~  
    本用例展示了...... [&nwB!kt  
    •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构,例如: ~J<bwF  
    - 矩形光栅界面 zwU8iVDe  
    - 过渡点列表界面 + y.IDn^  
    - 锯齿光栅界面 PR|Trnd&D  
    - 正弦光栅界面 4Bx1L+Cg  
    •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 <O5;w  
    &;)~bS(   
    光栅工具箱初始化 `4}!+fXQ  
    •初始化 *`}_e)(k  
    -  开始 cYR6+PKua  
    光栅 {]<D"x ;  
    通用光栅光路图 qoZ*sV  
    •注意:使用特殊类型的光栅,例如: 矩形形状, +1d\ZZA|6&  
    可直接选择特定的光路图。 +ZRsa`'^  
    TP{a*ke^5,  
    =V5.c+  
    X8Sk  
    光栅结构设置 `zzX2R Je  
    •首先,必须定义基板(基块“Base Block”)的厚度和材料 %- A8`lf<  
    Z$zUy|s[  
    •在VirtualLab中,光栅结构在所谓的堆栈(stack)中定义。 iLmU|jdE  
    •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 FG#j0#|*  
    p~8~EQFj  
    u/.s rK!K  
    c6c^9*,V  
    •例如,选择第一个界面上的堆栈。 OM4s.BLY  
    {6%uNT>|  
    堆栈编辑器 ~|uCZ.;o  
    •在堆栈编辑器(Stack Editor)中,可以从目录中添加或插入界面。 c4-&I"z  
    •VirtualLab的目录提供了几种类型的界面。 所有界面都可以用来定义光栅。 J~_p2TZJ\3  
    2M&4]d  
    x *qef_Hu  
    b,Z& P|  
    矩形光栅界面 M%B[>pONb7  
    *0c }`|  
    •一种可能的界面是矩形光栅界面。 E<\\'VF  
    •此类界面适用于简单二元结构的配置。 ,O[vxN1X*  
    •在此示例中,由银制成的光栅位于玻璃基板上。 HO@T2t[  
    •为此,增加了一个平面界面,以便将光栅结构与基块分开。 L//sJe  
    •在堆栈编辑器的视图中,根据折射率(黑暗表示更高),其他颜色表示不同的材料。 9d{W/t?NH  
    ;~1r{kXxA"  
    ^mJvB[ u|  
    nZ bg  
    矩形光栅界面 '|d (<.[  
    •请注意:界面的顺序始终从基板表面开始计算。 b8]oI"&G  
    •所选界面在视图中以红色突出显示。 Vbj?:29A  
    O]Kb~jkd  
    •此外,此处无法定义光栅前方的介质(指最后一个接界面后面的介质)。 它自动取自光栅元件前面的材料。 g$ 2M|Q  
    •可以在光路编辑器(Light Path Editor)中更改此材质。 &)X<yd0  
    cw5YjQ8 9  
    •堆栈周期(Stack Period)允许控制整个配置的周期。 `PW=_f={  
    •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 JxLH]1b  
    •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。 KbUX(9+B  
    ##s !-.T  
    ;etQ  
    T^nX+;:|  
    xlwsZm{V  
    aJ}sYf^  
    矩形光栅界面参数 \ yOZ&qU  
    •矩形光栅界面由以下参数定义 bv+e'$U3  
    - 狭缝宽度(绝对或相对) #!5Nbe  
    - 光栅周期 7q^/.:wlf  
    - 调制深度 XBY"7}  
    •可以选择设置横向移位和旋转。 yBe/UFp+  
    =#V11j  
    O#EBR<CuK  
    \6'A^cE/PX  
    高级选项和信息 xw-q)u  
    •在传播菜单中,有几个高级选项可用。 RdDcMZ  
    •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 uc<@ Fh(  
    •可以设置总级次数或衰逝波级次数 )m'_>-`^:  
    (evanescent orders)。 <+b:  
    •如果考虑金属光栅,这项功能非常实用。 /,>.${,;u  
    •相反,在介质光栅的情况下,默认设置就足够了。 ]OrFW4tiE  
    nB]Q^~jX  
    8;'n.SC{  
    f2u2Ns0Ym  
    •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 {+[gf:Ev  
    •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。 IW1\vfe  
    •此外,有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 Kje+Niz7  
    •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。 ~ZNhU;%YW  
    )aC+qhh  
    :3t])mL#   
    AFFLnLA<L  
    过渡点列表界面 h|H;ZC(B  
    •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 "EHc&,B`  
    •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 e)xWQ=,C  
    •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。 bpx=&74,6m  
    j<KC$[Kt  
    IYO,/ kbf  
    过渡点列表参数 l xfdJNb  
    •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 8`t%QhE2  
    •上限(Upper Limit)必须设置为大于所需光栅周期一半的值,但在周期性结构的情况下自动设置。 PGKXzp'  
    GVM#Xl}w9  
    FSmi.7  
    YXtGuO\q  
    •必须在周期化(Periodization)选项卡中设置此界面的周期。 [o.zar82  
    •此处,可以定义x方向和y方向的周期。 ,$]q2aL  
    •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。 +)@>60y  
    vf =  
    ) G{v>Z ,  
    DPwSg\*)  
    高级选项及信息 f3N:MH-c  
    •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。 [:QMnJ  
    nX~MoWH1  
    j vV8`BQ{  
    &~%@QC/  
    正弦光栅界面 r$F]e]Ic\  
    •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 .vv*bx   
    •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 #$w#"Nr9k  
    •如果使用单个界面来描述光栅结构,则会自动选择材料: %RN-J*s]  
    - 脊的材料:基板的材料 /pU6trIM  
    - 凹槽材料:光栅前面的材料 3CE8+PnT  
    nnG2z@$-  
    $<cZ<g5)  
    z6lz*%Yi  
    正弦光栅界面参数 #:|Y(,c  
    - 正弦光栅界面也由以下参数定义: kYB <FwwB  
    •光栅周期 /;rN/ot2o  
    •调制深度 )DmiN^:  
    - 可以选择设置横向移位和旋转。 r?!xL\C\  
    - 由于这是光栅界面(类似于矩形和锯齿借口),因此不必选择周期。 L:M9|/  
    k&/ )g3(N(  
    Jg:-TK/  
    mr!I}I7x&x  
    高级选项和信息 skz]@{38  
    •同样,可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。 D5pF:~tQ(j  
    b8.%?_?  
    ;J(,F:N  
    `yAo3A9vk  
    高级选项及信息 rk/ c  
    •如果增加层数(例如,增加2倍),则离散化变得光滑。 XKX,7  
    IxZ.2 67  
    wzPw; xuG  
    锯齿光栅界面 38rZ`O*D  
    •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 D:E~yh)$-  
    •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 0f%:OU5Y  
    •如果使用单个界面来描述光栅结构,则会自动选择材料: =&pN8PEn\  
    - 脊的材料:基板的材料 X-1Vp_(,TP  
    - 凹槽材料:光栅前面的材料 9.zQ<k2  
    ig}e@]  
    1Wk EPj,  
    9ET+k(wI@  
    锯齿光栅界面参数 yim$y, =d  
    •锯齿光栅界面也由以下参数定义: ms7 7{A3  
    - 光栅周期 NNw d;AC  
    - 调制深度 ph?0I: eU  
    •此外,闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 g>xUS_d>  
    •可以选择设置横向移位和旋转。 U%DF!~n  
    •由于这是光栅界面(类似矩形和正弦型),因此不必选择周期。 G}#/`]o!K  
    (VaN\+I:T  
    \TB%N1^  
    e=l5j"gq  
    高级选项和信息 Ig3(|{R  
    •同样,可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 ^D;D8A.  
    KVM@//:{  
    探测器位置的注释 (kQ.tsl  
    关于探测器位置的注释 U|7Qw|I7  
    •在VirtualLab中,探测器默认位于基板后面的空气中。 2nU NI U  
    •如果光栅包含在复杂的光学装置中,则必须这样做。 @xm~T|[7  
    •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。 Ws*PMK.0  
    •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)。 -;)SER3Wq4  
    •可以避免这些干涉效应的不良影响。 p/1}>F|i  
    a\69,%!:  
    :"P hkR  
    文件信息
    I?Jii8|W9  
    Gr"7w[|+  
    NhoS7 y(  
    ?4>y2!OC9  
    [k~+(.2I  
    QQ:2987619807 .x!7  
     
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