[分享]使用界面配置光栅结构 [复制链接]

摘要 P@UE.0NYX  
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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。 &mtt,]6C_  
xRc+3Z= N  
')q4d0B`"  
|1CX?8)b=  
本用例展示了...... 9+9g(6
 
•如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： '/qy_7O  
- 矩形光栅界面 c6i7f:'-0  
- 过渡点列表界面 15J"iN2"W  
- 锯齿光栅界面 A3tv'-e9  
- 正弦光栅界面 >#:SJ?)`T  
•如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 $$ *tK8#  
>(P(!^[f  
光栅工具箱初始化 Y)/|C7~W  
•初始化 e bpt/q[  
-  开始 G 3U[)("  
光栅 \;MP|:{pU  
通用光栅光路图 %2dzx[s  
•注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， RgV3,z  
可直接选择特定的光路图。 (y; 6H  
E`_T_O=P  
>z%YKdq  
9NwUXh(:(  
光栅结构设置 C[%Qg=<  
•首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 LTS{[(%  
*;}xg{@  
•在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 Z:^#9D{  
•堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 9soEHG=P  
Mrgj*|  
!`N:.+DT  
'dBe,@  
•例如，选择第一个界面上的堆栈。 rkji#\_-FV  
:z P:4NW  
堆栈编辑器 (" :Dz_  
•在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 _fZec+oM  
•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。 TO89;O  
o@gceZuk  
n*$g1HG6  
AP%R*0]  
矩形光栅界面 94&t0j_  
y}oA!<#3  
•一种可能的界面是矩形光栅界面。 G7CkP  
•此类界面适用于简单二元结构的配置。 tf7HhOCYX  
•在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 mW!n%f  
•为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 \&+Y;:6  
•在堆栈编辑器的视图中，根据折射率（黑暗表示更高），其他颜色表示不同的材料。 w( SY  
,gZp/yJ;  
[e
rr$  
gmH`XKi\  
矩形光栅界面 7xO05)bz  
•请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 sAU%:W{  
•所选界面在视图中以红色突出显示。 ^_3Ey  
]cP%d-x}  
•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。 [;IEZ/ZX  
•可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 vdn)+fZ;   
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kd.Q  
•堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 V0{#q/q  
•此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 ZKrK>X  
•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。 OKm,iIp]  
'lE{Nj*7  
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RlJKd{  
.S|T{DMQ[  
矩形光栅界面参数 kJ"rRsK  
•矩形光栅界面由以下参数定义 lz>00B<Z  
- 狭缝宽度（绝对或相对） 7.VP7;jys  
- 光栅周期 ][l5S*CC_  
- 调制深度 J?TCP%  
•可以选择设置横向移位和旋转。 IY6Ll6OK  
yLLA:5Q1  
SujEF`"  
l=9D!64  
高级选项和信息 =7TWzUCO#  
•在传播菜单中，有几个高级选项可用。 ~SBW`=aP}  
•传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 H+I,c1sF  
•可以设置总级次数或衰逝波级次数 pSC{0Y$g  
（evanescent orders）。 ^PFiO 12  
•如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 M:OZW
YQ  
•相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 i7T#WfF  
)|v du  
3(J>aQZuI  
z =H?@z  
•高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 **__&Xp1  
•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。 OQ2G2>p  
•此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 s1]Pv/a=y  
•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。 \mu'
;[gLd  
(9( xJ)  
Ay6T*Nu`  
&u|t{C#0  
过渡点列表界面 n1|]ji[c  
•另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 >DY/CcG\P  
•此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 _5n2'\] H`  
•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。 n%;qIKnIq\  
wH@<0lw`<  
b?0WA.[{  
过渡点列表参数 rkS'OC  
•过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 D_<B^3w)  
•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。 {=I,+[(  
!-qk1+<h  
E l.eK9L  
@Z$fEG)9  
•必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 4`v[p4k  
•此处，可以定义x方向和y方向的周期。 #q34>}O< O  
•在这种情况下，可以忽略内部和外部定义区域的设置，因为接口的扩展已经被周期性边界条件截断。 6C.!+km  
IA1O]i S  
%O%;\t  
+>ituJ  
高级选项及信息 p({|=+bl  
•同样，可以在高级设置选项卡页面上调整和研究分解结构的数据。 24InwR|^  
r{yIF~k@  
8z=o.\@  
oIE(`l0l  
正弦光栅界面 W{ozZuo  
•另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 i)@vHh82  
•此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 Jp)PKS ![  
•如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： T5pc%%q  
- 脊的材料：基板的材料 S WsD]rn  
- 凹槽材料：光栅前面的材料 Rbm+V{EF&  
jj `0w@  
&C,]c#-+  
rf$[8d  
正弦光栅界面参数 %E,-dw  
- 正弦光栅界面也由以下参数定义： D0f7I:i1  
•光栅周期 *sfz+8Y  
•调制深度 gcX  
- 可以选择设置横向移位和旋转。 .q]K:}9!\  
- 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。 Jz;`L3m  
<0`"vPU  
cEJ_z(\=hr  
>>J!|  
高级选项和信息 /KvpJ4  
•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。 3kJSz-_M  
3_VWtGQ  
/e*<-a  
S9/\L6Rmf  
高级选项及信息 1d.>?^uE  
•如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 84Hm PPt  
~;I{d7z,;  
@izS_I,  
锯齿光栅界面 mW_A3S5  
•另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 Git2Cet  
•此界面允许配置闪耀结构的光栅。 y7*^H  
•如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： d7c m?+  
- 脊的材料：基板的材料 1^;&?E  
- 凹槽材料：光栅前面的材料 \v9<L'NP)  
~>$(5s2  
6B?1d /8V  
x2f_>tu2  
锯齿光栅界面参数 zgpPu4t  
•锯齿光栅界面也由以下参数定义： HoM8V"8B  
- 光栅周期 }% |GV  
- 调制深度 p@znmn-  
•此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 C$B?|oUJc  
•可以选择设置横向移位和旋转。 h"nv[0!)  
•由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 ~Uz|sQ*G  
1hp@.Fv  
/%N~$ &wW  
%^E>~  
高级选项和信息 U(qM( E  
•同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 .^1=*j(;  
Ix5yQgnB}j  
探测器位置的注释 Un[#zh<4  
关于探测器位置的注释 qdu:kA:]  
•在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 5O%}.}n  
•如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 `}Hnj*  
•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。 7~`6~qg.  
•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）。 u09OnP\  
•可以避免这些干涉效应的不良影响。 tv|=`~Y  
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文件信息
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QQ：2987619807 z?YGE iR/}