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    [分享]使用界面配置光栅结构 [复制链接]

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    在线infotek
     
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    光币
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-05-11
    摘要 l(@UpV-  
    x\Bl^1&  
    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。 : YU_ \EV  
    COa"zg  
    q]Cmaf(  
    V\"x#uB  
    本用例展示了...... &!#a^d+` 0  
    •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构,例如: +tNu8M@xFo  
    - 矩形光栅界面 %klC& _g~_  
    - 过渡点列表界面 ]N^a/&} *  
    - 锯齿光栅界面 nxP>IfSA  
    - 正弦光栅界面 /,z4tf  
    •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 ^6 F-H(  
    `2y2Bk  
    光栅工具箱初始化 <3iL5}  
    •初始化 MkG3TODfHB  
    -  开始 PG8|w[V1"  
    光栅 lUd/^u`  
    通用光栅光路图 'dp3>4  
    •注意:使用特殊类型的光栅,例如: 矩形形状, Lc!% 3,#.  
    可直接选择特定的光路图。 vJT %ET  
    c@%:aiEl  
    S$Tc\ /{  
     h+Dp<b  
    光栅结构设置 ++Qg5FukR  
    •首先,必须定义基板(基块“Base Block”)的厚度和材料 [ 44d(P'  
    ika/ GG  
    •在VirtualLab中,光栅结构在所谓的堆栈(stack)中定义。 jiMI&cl  
    •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 18pi3i[  
    y-gSal  
    *wcb5p  
    EM+#h'%-  
    •例如,选择第一个界面上的堆栈。 "k(Ee  
    /ov&h;  
    堆栈编辑器 w%&lCu@v  
    •在堆栈编辑器(Stack Editor)中,可以从目录中添加或插入界面。 UUGwXq96i  
    •VirtualLab的目录提供了几种类型的界面。 所有界面都可以用来定义光栅。 pmR6(/B#  
    A>8uLO G}  
    ~{hcJ:bI  
    /pZ]:.A  
    矩形光栅界面 b/:&iG;  
    ^b=9{.5  
    •一种可能的界面是矩形光栅界面。 c8I : jDk:  
    •此类界面适用于简单二元结构的配置。 | -l)$i@  
    •在此示例中,由银制成的光栅位于玻璃基板上。 ,rT62w*e  
    •为此,增加了一个平面界面,以便将光栅结构与基块分开。 M/XxiF  
    •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。 vq|o}6Et  
    $bRakF1'S  
    3>Ts7 wM  
    B>}=x4-8  
    矩形光栅界面 ;ZMm6o  
    •请注意:界面的顺序始终从基板表面开始计算。 :<l(l\MC  
    •所选界面在视图中以红色突出显示。 47b=>D8  
    _,Wb`P  
    •此外,此处无法定义光栅前方的介质(指最后一个接界面后面的介质)。 它自动取自光栅元件前面的材料。 Z&gM7Zo8  
    •可以在光路编辑器(Light Path Editor)中更改此材质。 y -j3d)T  
    G j[`r  
    •堆栈周期(Stack Period)允许控制整个配置的周期。 kGsd3t!'  
    •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 S3rN]!B+  
    •如果是简单的光栅结构,建议选择“取决于界面周期”(Dependent from Period of Interface)选项,并选择适当的周期性界面索引。 i#o:V/Z .  
    ^W|B Xxo  
    ?YzOA${  
    8C1 'g7A<  
    pJ Iq`)p5  
    Gj^JpG  
    矩形光栅界面参数 !iBe/yb  
    •矩形光栅界面由以下参数定义 x#ub % t  
    - 狭缝宽度(绝对或相对) Fdsaf[3[v  
    - 光栅周期 BFP (2j  
    - 调制深度 t .*z)N  
    •可以选择设置横向移位和旋转。 Ff xf!zS  
    =~M%zdIXv  
    cn1UFmT  
    x _&=IyU0j  
    高级选项和信息 rxZ%vzVQ>  
    •在传播菜单中,有几个高级选项可用。 $\BRX\6(-  
    •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 UX3 ]cr  
    •可以设置总级次数或衰逝波级次数 k*)O]M<,  
    (evanescent orders)。 es}j6A1  
    •如果考虑金属光栅,这项功能非常实用。 "L yMw){  
    •相反,在介质光栅的情况下,默认设置就足够了。 }TjiYA.  
    7#K%Bo2pG  
    i;4|UeUl  
    "J|_1!9  
    •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 WqX#T  
    •层分解(Layer Decomposition)和过渡点分解(Transition Point Decomposition)设置可用于调整结构的离散化。 默认设置适用于几乎所有光栅结构。 aChyl;#E  
    •此外,有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 am >X7  
    •分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。 8YNii-pl  
    CG!/Lbd  
    i[obQx S94  
    gd~# uR\  
    过渡点列表界面 F/c7^  
    •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 KLqn`m`O;  
    •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 1<Fh aK  
    •同样,平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。 QJ{to%  
    .kO!8Q-;%  
    kkfwICBI  
    过渡点列表参数 ^+Ho#]  
    •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 29P vPR6  
    •上限(Upper Limit)必须设置为大于所需光栅周期一半的值,但在周期性结构的情况下自动设置。 n{oRmw-  
    '\yp}r'u  
    |BrD:+  
    d5?"GFy  
    •必须在周期化(Periodization)选项卡中设置此界面的周期。 uYW9kw>$  
    •此处,可以定义x方向和y方向的周期。 #$trC)?~q  
    •在这种情况下,可以忽略内部和外部定义区域的设置,因为接口的扩展已经被周期性边界条件截断。 @@$%+XNY  
    @.T w*t  
    JN;92|x  
    DoV<p?U  
    高级选项及信息 7gIK+1`  
    •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。 6n9;t\'Gt  
    P $4h_dw  
    pyPS5vWG  
    qkX}pQkG)h  
    正弦光栅界面 OE,uw2uaT  
    •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 a|B^%  
    •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 e jY|o Bj  
    •如果使用单个界面来描述光栅结构,则会自动选择材料: Vg1! u+`<  
    - 脊的材料:基板的材料 AEx|<E0  
    - 凹槽材料:光栅前面的材料 PVBf'  
    C4V#qhj  
    hR;J#w  
    ['F,  
    正弦光栅界面参数 7/c[ f  
    - 正弦光栅界面也由以下参数定义: /rRQ*m_  
    •光栅周期 /($!("b  
    •调制深度 o* q F"xG  
    - 可以选择设置横向移位和旋转。 \VW&z:/*pZ  
    - 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。 p)M\q fZ  
    VKa-  
    fneg[K  
    XxT7YCi  
    高级选项和信息 m#[tY >Q[b  
    •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。 79J@`  
    "z+Z8l1.  
    IbRy~  
    Pw4j?pv2  
    高级选项及信息 p^_E7k<ag  
    •如果增加层数(例如,增加2倍),则离散化变得光滑。 mPHn &4  
    t >89( k  
    Up|\&2_  
    锯齿光栅界面  *,9.Bx*  
    •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 Ln;jB&t  
    •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 <&'Ye[k  
    •如果使用单个界面来描述光栅结构,则会自动选择材料: T7W*S-IW  
    - 脊的材料:基板的材料 ns.[PJ"8  
    - 凹槽材料:光栅前面的材料 1k@k2rE  
    &JoMrcEZ  
    )N QtjB$  
    a7G0  
    锯齿光栅界面参数 dvUBuY^[  
    •锯齿光栅界面也由以下参数定义: q?C)5(  
    - 光栅周期 #UREFwSL  
    - 调制深度 W'{q  
    •此外,闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 M,[u}Rf^w  
    •可以选择设置横向移位和旋转。 Y =3:Q%X  
    •由于这是光栅界面(类似矩形和正弦型),因此不必选择周期。 :=#*[H  
    eK"B.q7  
    uNLB3Rdy}  
    06bl$%  
    高级选项和信息 fTi,S)F'  
    •同样,可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 !M~p __  
    {aq\sf;i{  
    探测器位置的注释 sV7dgvVd  
    关于探测器位置的注释 ]rM{\En  
    •在VirtualLab中,探测器默认位于基板后面的空气中。 Y^gK^ ?K  
    •如果光栅包含在复杂的光学装置中,则必须这样做。 =+gp~RR,  
    •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。 .kM74X=S  
    •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)。 u!2.[CV  
    •可以避免这些干涉效应的不良影响。 q>&F%;q1]  
    pj,.RcH@o  
    P9J3Ii!  
    文件信息
    !l'Az3'J|  
    [|{yr  
    5Ah-aDBj  
    Yt*M|0bL  
    zY8"\ZB  
    QQ:2987619807 uK]@! gz  
     
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