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    [分享]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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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-05-11
    摘要 > mO*.'Gm  
    q|<B9Jk  
    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。 a|z-EKV  
    %N-aLw\  
    FB?~:7+'  
    MG vz-E1e  
    本用例展示了...... |;US)B8}*Z  
    •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构,例如: u"qVT9C$=  
    - 矩形光栅界面  J| N 6r  
    - 过渡点列表界面 V,rc&97  
    - 锯齿光栅界面 S#M8}+ZD,  
    - 正弦光栅界面 QZ&(e2z  
    •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 7_2D4CI  
    $"vz>SuB  
    光栅工具箱初始化 1+Gq<]@G  
    •初始化 3FR(gr$X  
    -  开始 c7r( &h  
    光栅 wL8j i>"  
    通用光栅光路图 V#w$|2  
    •注意:使用特殊类型的光栅,例如: 矩形形状, |s! _;6  
    可直接选择特定的光路图。 teS>t!d  
    1.+O2qB  
    L-w3A:jk  
    {C 5:as  
    光栅结构设置 UAF$bR  
    •首先,必须定义基板(基块“Base Block”)的厚度和材料 p*c(dkOe8  
    o5s6$\"  
    •在VirtualLab中,光栅结构在所谓的堆栈(stack)中定义。 #<)[{+f[t  
    •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 k";dK*hD,  
    iKaX8c,zI  
    ch8VJ^%Ra1  
    ,pD sU@  
    •例如,选择第一个界面上的堆栈。 0FcDO5ia  
    ="$w8iRU  
    堆栈编辑器  ~frsgHW  
    •在堆栈编辑器(Stack Editor)中,可以从目录中添加或插入界面。 v<v;ZR)  
    •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。 mj'~-$5T  
    5&s6(?,Eu  
     <)TIj6  
    ( 3B1X  
    矩形光栅界面 c]E pg)E  
    uNn1qV  
    •一种可能的界面是矩形光栅界面。 ysOf=~ 1  
    •此类界面适用于简单二元结构的配置。 i$] :Y`3h  
    •在此示例中,由银制成的光栅位于玻璃基板上。 xK6`|/e  
    •为此,增加了一个平面界面,以便将光栅结构与基块分开。 + -Rf@  
    •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。 P{)D_Bi  
    xH2'PEjFM  
    6c]4(%8  
    =Oy&f:s  
    矩形光栅界面 [ ojL9.6  
    •请注意:界面的顺序始终从基板表面开始计算。 nqH[ y0  
    •所选界面在视图中以红色突出显示。 N%f"W&ci  
    :-d#kU  
    •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。 Sk53Lc  
    •可以在光路编辑器(Light Path Editor)中更改此材质。 c-hc.i}!  
    D 1.59mHsD  
    •堆栈周期(Stack Period)允许控制整个配置的周期。 iqR6z\p&  
    •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 M@es8\&S.  
    •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。 ,mm97I  
    :? B4q#]N  
    >Y4^<!\v  
    $EY[CA E  
    Mk#r_:[BS  
    7kV$O(4  
    矩形光栅界面参数 #D_Ti%.^}  
    •矩形光栅界面由以下参数定义 .<QKQ%-  
    - 狭缝宽度(绝对或相对) U=JK  
    - 光栅周期 z+.G>0M  
    - 调制深度 f.J^HQ_  
    •可以选择设置横向移位和旋转。 >e!J(4.-  
    ?M'CTz}<\  
    K7 C <}y  
    (KC08  
    高级选项和信息 g"sb0d9  
    •在传播菜单中,有几个高级选项可用。 #tZ!D^GQHq  
    •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 9)+!*(D  
    •可以设置总级次数或衰逝波级次数 QswPga(-  
    (evanescent orders)。 Gs"lmX-{$j  
    •如果考虑金属光栅,这项功能非常实用。 1 0zM8<bl  
    •相反,在介质光栅的情况下,默认设置就足够了。 ^?fsJ  
    yI8 O#  
    vVtkB$]L  
    ,9G'1%z,  
    •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 Ydsnu  
    •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。 Bs0~P 4^  
    •此外,有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 B> E4,"  
    •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。 }2LG9B%  
    H%n/;DW  
    O=U,x-Wl  
    ]u|FcwWc3  
    过渡点列表界面 sB:e:PK  
    •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 qDG x (d  
    •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 M#2<|VUW,  
    •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。 P}AwE,&Q  
    H8"RdKwg?  
    ;gEEdx'&T  
    过渡点列表参数 X_-/j.  
    •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 Vfd_nD^8oZ  
    •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。 SLP $|E;  
    Z]LP18m9kl  
    c%G~HOE=B  
    nZj&Ma7R  
    •必须在周期化(Periodization)选项卡中设置此界面的周期。 H)TKk%`7  
    •此处,可以定义x方向和y方向的周期。 &56\@t^  
    •在这种情况下,可以忽略内部和外部定义区域的设置,因为接口的扩展已经被周期性边界条件截断。 )%Xp?H_  
    A\mSS  
    }c8et'HYf  
    y46sL~HRv  
    高级选项及信息 I@N/Y{y#  
    •同样,可以在高级设置选项卡页面上调整和研究分解结构的数据。 U{EcV%C2  
    q) 5s'(  
    @QJPcF"  
    ;(E]mbV'=  
    正弦光栅界面 'GW~~UhdW  
    •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 }c9RDpjh~  
    •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 s;<]gaonB_  
    •如果使用单个界面来描述光栅结构,则会自动选择材料: &Kc45  
    - 脊的材料:基板的材料 %A `9[icy  
    - 凹槽材料:光栅前面的材料 r8y,$Mv<)0  
    G| &$/]~  
    Kk.\P|k2  
    ]\ZJaU80I~  
    正弦光栅界面参数 MYJDfI  
    - 正弦光栅界面也由以下参数定义: qzY:>>d'  
    •光栅周期 IwXQbJ3v_  
    •调制深度  CU\r I  
    - 可以选择设置横向移位和旋转。 {IB4%,qT  
    - 由于这是光栅界面(类似于矩形和锯齿借口),因此不必选择周期。 1iqgTi>  
    ~E DO< O>3  
    wMm+E "}W  
    2MXg)GBcU>  
    高级选项和信息 0^P9)<k'  
    •同样,可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。 |.~2C1 4[  
    }e"2Nc_UG  
    0 n{+_   
    z5^Se!`5  
    高级选项及信息 v>hc\H1P  
    •如果增加层数(例如,增加2倍),则离散化变得光滑。 o9D#d\G  
    l Hu8ADva  
    v~^*L iP+  
    锯齿光栅界面 .Pe^u%J6F  
    •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 0}_1 ZU  
    •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 Kv5 !cll5  
    •如果使用单个界面来描述光栅结构,则会自动选择材料: FGMYpapc~  
    - 脊的材料:基板的材料 l>Zp#+I-  
    - 凹槽材料:光栅前面的材料 I*+*Wf  
    }z-)!8vF  
    g{?{N  
    0oyZlv*  
    锯齿光栅界面参数 jA3Ir;a  
    •锯齿光栅界面也由以下参数定义: a,t]>z95  
    - 光栅周期 &C/,~pJ1S  
    - 调制深度 A{hST~s  
    •此外,闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 .GDY J9vi  
    •可以选择设置横向移位和旋转。 vf<Tq  
    •由于这是光栅界面(类似矩形和正弦型),因此不必选择周期。 x5yZ+`Gc  
    hG/Z65`&  
    fJ-8$w\uL  
    @:u2{>Yl  
    高级选项和信息 P-N+  
    •同样,可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 oH [-fF  
    W<H^V"^  
    探测器位置的注释 rYA4(rYq  
    关于探测器位置的注释 sgeME^v  
    •在VirtualLab中,探测器默认位于基板后面的空气中。 SI l<\  
    •如果光栅包含在复杂的光学装置中,则必须这样做。 V/DdV}n!  
    •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。 '6>nXp?)r  
    •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)。 5~omZ,qe  
    •可以避免这些干涉效应的不良影响。 pc_$,RkN  
    0K^G>)l  
    'q*/P&x5  
    文件信息
    ""F' Nzy  
    0V#eC  
    c:`&QDF  
    X?]1/6rV  
    P-lE,X   
    QQ:2987619807 z9*7fT  
     
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