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    [分享]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: 2021-05-11
    摘要 %(uYYr 6  
    R_4eME2LB  
    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。 K7 J RCLA  
    Sl;[9l2  
    e=cb%  
    0h=}BCb+i  
    本用例展示了...... r4isn^g  
    •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构,例如: }@y(-7t  
    - 矩形光栅界面 `SH14A*  
    - 过渡点列表界面 :`>$B?x+  
    - 锯齿光栅界面 YYN'LF#j  
    - 正弦光栅界面 mo?*nO|-  
    •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 b9xvLR8  
    kR+7JUq]  
    光栅工具箱初始化 QZm7 Q4  
    •初始化 9Q.@RO$%C  
    -  开始 45,):U5  
    光栅 Op'&c0l  
    通用光栅光路图 5|jsv)M+  
    •注意:使用特殊类型的光栅,例如: 矩形形状, >T#" Im-  
    可直接选择特定的光路图。 M ZAz= )-  
    _f1;Hhoa  
    h+ms%tNT  
    *mJ\Tzc)  
    光栅结构设置 #z1/VZ  
    •首先,必须定义基板(基块“Base Block”)的厚度和材料 ;u-[%(00S  
    Dr)jB*yK  
    •在VirtualLab中,光栅结构在所谓的堆栈(stack)中定义。 h"y~!NWn  
    •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 A>ve|us$  
    GBl[s,g[|  
    SHYbQF2  
    T)I\?hqTB  
    •例如,选择第一个界面上的堆栈。 xHD$0eq  
    ]6 HR  
    堆栈编辑器 SajG67  
    •在堆栈编辑器(Stack Editor)中,可以从目录中添加或插入界面。 |vw],r6  
    •VirtualLab的目录提供了几种类型的界面。 所有界面都可以用来定义光栅。 DDq?4  
    S,s#D9NU  
    #tIeI6 Qw  
    ? *v*fs0  
    矩形光栅界面 1=h5Z3/fj  
    1l'JoU.<  
    •一种可能的界面是矩形光栅界面。 v5 @9  
    •此类界面适用于简单二元结构的配置。 =axuLP))  
    •在此示例中,由银制成的光栅位于玻璃基板上。 drxCjuz"  
    •为此,增加了一个平面界面,以便将光栅结构与基块分开。 6M ;lD5(>  
    •在堆栈编辑器的视图中,根据折射率(黑暗表示更高),其他颜色表示不同的材料。 D/ VEl{ba-  
    Hr7?#ZX;e  
    lNsdbyV'  
    ifNyVE Hy  
    矩形光栅界面 T/.UMw  
    •请注意:界面的顺序始终从基板表面开始计算。 =A*a9c2  
    •所选界面在视图中以红色突出显示。 gt9(5p  
    &lgzNC9g%  
    •此外,此处无法定义光栅前方的介质(指最后一个接界面后面的介质)。 它自动取自光栅元件前面的材料。 A>8~deZ9  
    •可以在光路编辑器(Light Path Editor)中更改此材质。 BCuoFw)  
    3B='f"G  
    •堆栈周期(Stack Period)允许控制整个配置的周期。 sYfm]Faz  
    •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 MGf*+!y,  
    •如果是简单的光栅结构,建议选择“取决于界面周期”(Dependent from Period of Interface)选项,并选择适当的周期性界面索引。 rvU^W+d  
    l^^Z}3^Rk  
    tLU@&NY`  
    Eyz.^)r  
    ff7#LeB9  
    ^s#+`Y05/  
    矩形光栅界面参数  gnkeJ}K  
    •矩形光栅界面由以下参数定义 { P,hH~!  
    - 狭缝宽度(绝对或相对) F!phTu  
    - 光栅周期 NJSbS<O  
    - 调制深度 bIlNA)g  
    •可以选择设置横向移位和旋转。 p>i8aN  
    pN)x,<M)  
    =''WA:,=h  
    T`MM<+^G  
    高级选项和信息 F3K<-JK+  
    •在传播菜单中,有几个高级选项可用。 #jzF6j%G  
    •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 k<P`  
    •可以设置总级次数或衰逝波级次数 lo1bj*Y2  
    (evanescent orders)。 ~]#-S20  
    •如果考虑金属光栅,这项功能非常实用。 ?A3u2-  
    •相反,在介质光栅的情况下,默认设置就足够了。 OSfT\8YA  
    _BY+Tfol  
    "]uPke@  
    Zoc4@% n  
    •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 %6%mf>Guf  
    •层分解(Layer Decomposition)和过渡点分解(Transition Point Decomposition)设置可用于调整结构的离散化。 默认设置适用于几乎所有光栅结构。 _VRxI4q  
    •此外,有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 nW^h +   
    •分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。 4:S]n19nq  
    AE+BrN +"2  
    )hl7)~S<  
    n.qT7d(  
    过渡点列表界面 %[5GGd5w  
    •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 0%< hj  
    •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 + kT ]qH  
    •同样,平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。 ^ >&#F[aT  
    P 4t@BwU$  
    :<bhQY  
    过渡点列表参数 X(eW+,H  
    •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 9a=>gEF],@  
    •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。 7G^Q2w  
    |pv$],&&:  
    SD:D8"8  
    d/jP2uu A  
    •必须在周期化(Periodization)选项卡中设置此界面的周期。 S9r?= K  
    •此处,可以定义x方向和y方向的周期。 i}zz!dJTE  
    •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。 ~c<8;,cjYR  
    )XavhS~Ff  
    zCQP9oK!  
    343d`FRa}  
    高级选项及信息 $OdBuJA  
    •同样,可以在高级设置选项卡页面上调整和研究分解结构的数据。 =R' O5J  
    {J izCUo_'  
    fz`)CWo:  
    9Q}g Vqn  
    正弦光栅界面 q4Wr$T$gs=  
    •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 hrq% {!Z  
    •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 yyljyE  
    •如果使用单个界面来描述光栅结构,则会自动选择材料: FG[rH]   
    - 脊的材料:基板的材料 i0$*):b  
    - 凹槽材料:光栅前面的材料 O1c:X7lHc  
    1P[x.t#  
    zG<<MR/<  
    yc~<h/}#  
    正弦光栅界面参数 B~ i  
    - 正弦光栅界面也由以下参数定义: /+J nEFf  
    •光栅周期 xSd&xwP  
    •调制深度 k9OGnCW\  
    - 可以选择设置横向移位和旋转。 RZV6;=/  
    - 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。 d1\nMm}v  
    G 3,v'D5  
    {icTfPR4E  
    GW'v\O  
    高级选项和信息 5N $XY@  
    •同样,可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。 X*@ tp,t  
    oRSA&h Ss  
    Ms,MXJtH  
    18sc|t  
    高级选项及信息 eGq7+  
    •如果增加层数(例如,增加2倍),则离散化变得光滑。 yD7}  
    ap )B%9  
    "lw|EpQk`  
    锯齿光栅界面 )Ln".Bu,  
    •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 F/BR#J1  
    •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 O# ZZ PJ"  
    •如果使用单个界面来描述光栅结构,则会自动选择材料: X>=`l)ZR  
    - 脊的材料:基板的材料 lTqlQ<`V  
    - 凹槽材料:光栅前面的材料 .gDq+~r8O  
    M)+pH  
    uO LShNo  
    9/{zS3h3  
    锯齿光栅界面参数 >":xnX#  
    •锯齿光栅界面也由以下参数定义: |EX=Rj*  
    - 光栅周期 Zf@B< m  
    - 调制深度 =oSd M2  
    •此外,闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 /m"/#; ^l  
    •可以选择设置横向移位和旋转。 N$]er'`  
    •由于这是光栅界面(类似矩形和正弦型),因此不必选择周期。 aqI"4v]~b  
    T8z?_ *k  
    w'(/dr  
    /9G72AD!  
    高级选项和信息 !Yb !Au[  
    •同样,可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 ? /z[Jx.  
    ?$109wZ:9  
    探测器位置的注释 \OVtvJV]  
    关于探测器位置的注释 R\3a Sx L  
    •在VirtualLab中,探测器默认位于基板后面的空气中。 tj@(0}pi4  
    •如果光栅包含在复杂的光学装置中,则必须这样做。 0dC5 -/+  
    •但是,完美的平面和平行基板可能会产生一些干涉效应,而实际情况并非如此。 YP_L~zZ  
    •因此,为了计算光栅效率,应将探测器设置在基板材料内(同样适用于大多数光栅评估软件)。 PmE)FthdP(  
    •可以避免这些干涉效应的不良影响。 vlbZ5  
    )/::i O&$:  
    #mu L-V  
    文件信息
    :Fb>=e  
    lfc&#G i3  
    43AzNXWF8  
    Y)X7*iTi'j  
    @Uez2?  
    QQ:2987619807 Yn }Gj'  
     
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