[分享]使用界面配置光栅结构 [复制链接]

摘要 lWl-@*'  
&(\@sxAyZ  
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。 LI$L9eNv;Y  
WA$ p_% r=  
G+Ei#:W,  
}`@?X"r  
本用例展示了...... = P8~n2V  
•如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： &@oq~j_7  
- 矩形光栅界面 3V!x?H$  
- 过渡点列表界面 lvig>0:M  
- 锯齿光栅界面 ?',}?{"c  
- 正弦光栅界面 ^*zW"s  
•如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。  bn|DRy  
3\9][S-B  
光栅工具箱初始化 I9s$bRbT  
•初始化 9e76pP(  
-  开始 S%
P3ek>3  
光栅 K \m4*dOv  
通用光栅光路图 ].c@Gm_(  
•注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， ^"/Dih\_  
可直接选择特定的光路图。 1uj05aZh}  
mc56L[  
n%8#?GC`  
)muv;Rf`e5  
光栅结构设置 5lG|A6+w{  
•首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 )da:&F -  
K;kLQ2)  
•在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 Bzwx0c2VY8  
•堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 FRD<0o/`  
Dl@{}9  
hG[4O3jo\  
FL~9</  
•例如，选择第一个界面上的堆栈。 >R) F}  
+;5Wp$M\  
堆栈编辑器 ]qF<Zw7  
•在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 /!o1l\i=5  
•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。 z4nou>  
olslzXn7o  
(h%|;9tF  
=`ywd]\7  
矩形光栅界面 s:G[Em1  
U0ns3LirP  
•一种可能的界面是矩形光栅界面。 FW5*_%J  
•此类界面适用于简单二元结构的配置。 ]r]+yM|  
•在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 [cY?!Qd0  
•为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 [_h.1oZp~  
•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。 >J?jr&i  
)62q|c9F  
+EQpD.  
t PAt?  
矩形光栅界面 Rqt[D @;m  
•请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 >zN" z)  
•所选界面在视图中以红色突出显示。 ~&vA_/M  
D'Jm!Ap  
•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。 [Ja(ArO3|[  
•可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 m.|qVN  
Bl:{p>-q  
•堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 Kn3YI9  
•此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 fB@K'JQG  
•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。 kwDjK"  
`mh-pBVD1  
k,yc>3P;U  
5>0\e_V  
]wJ}-#Kx  
m.;{ 8AM%f  
矩形光栅界面参数 []sB^UT  
•矩形光栅界面由以下参数定义 8b8e^\l(  
- 狭缝宽度（绝对或相对） -d\AiT  
- 光栅周期 h0&>GY;i  
- 调制深度 n$}R/*  
•可以选择设置横向移位和旋转。 )UxQf37  
00$ @0  
\pT^Zhp)  
"P>$=X~Zi  
高级选项和信息 p3>Q<  
•在传播菜单中，有几个高级选项可用。 FCUVP,"T  
•传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 BLsdx}  
•可以设置总级次数或衰逝波级次数 %5( EkP  
（evanescent orders）。 3Qm t]q  
•如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 *B)Jv9  
•相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 H-nFsJ(R!c  
G "c&C
 
;C7BoHB9  
'b?#4rq}  
•高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 Cw9@2E'b  
•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。 uyS^W'fF  
•此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 ,E n(gm  
•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。 ~_/<PIm  
?Oe_} jv;  
C.Wms}XA  
A
>ug'.  
过渡点列表界面 mfp`Iy"}+  
•另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 k*zc5ev}  
•此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 75^)Ni  
•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|h,a;2  
CrQA :_Z(7  
`% #zMS  
过渡点列表参数 w<8O=  
•过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 :_
I wc=  
•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。 8as$h*Wh  
5KA FUR0  
P_^|KEz  
2:6Y83  
•必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 *1 J#Mdd  
•此处，可以定义x方向和y方向的周期。 6@ (k8<3  
•在这种情况下，可以忽略内部和外部定义区域的设置，因为接口的扩展已经被周期性边界条件截断。 h~^qG2TYWq  
Pv/%s) &y&  
5Qm.ECXV  
-?2&5YB  
高级选项及信息 k7Be'E BKG  
•同样，可以在高级设置选项卡页面上调整和研究分解结构的数据。 <*~BG)b  
(dGM;Dq8  
zwniS6R1  
CoKj'jA  
正弦光栅界面 X<@y*?D9D  
•另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 sWpRX2{5,  
•此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 JE8p5WaR  
•如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： VK@i#/jm  
- 脊的材料：基板的材料 `hQ!*f6  
- 凹槽材料：光栅前面的材料 ^r?sgJ  
h#6 jUQ  
HnKF#<  
V]CK'   
正弦光栅界面参数 *9U4^lJjn  
- 正弦光栅界面也由以下参数定义：
07G*M ]  
•光栅周期 fv 1!^CDia  
•调制深度 #mz,HK0|aC  
- 可以选择设置横向移位和旋转。 Zia|`}peW  
- 由于这是光栅界面（类似于矩形和锯齿借口），因此不必选择周期。 b\e)PUm#u@  
#uRq] 'P  
6jy n,GU  
*{p&Fy55  
高级选项和信息 `QyALcO  
•同样，可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。 =QxE-)v  
1SJHX1CxX  
4|o{_g[  
~sU! 1  
高级选项及信息 rc{[\1 -N  
•如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 _-yF9g"I  
X7B)jH%N  
LZAj4|~,m  
锯齿光栅界面 77bZ  
•另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 /j5- "<;.  
•此界面允许配置闪耀结构的光栅。 @x>$_:]  
•如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： Q17o5##x7  
- 脊的材料：基板的材料 1 0Tg> H  
- 凹槽材料：光栅前面的材料 i!+3uHWu`)  
p/^\(/\])  
D 5wR?O  
)V =K#MCK  
锯齿光栅界面参数 r7BH{>-  
•锯齿光栅界面也由以下参数定义： x)qHeS  
- 光栅周期 ?0)XS<  
- 调制深度 a.*j8T  
•此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 V;+$/>J`vB  
•可以选择设置横向移位和旋转。 ug3lMN4UX  
•由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 ah$7 Oudj  
-D^y)  
nJ0eZBgB]  
$(mdz)Cfy  
高级选项和信息 {*r$m>HpM  
•同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 R(Pa Q  
(,9cCnvmYU  
探测器位置的注释 JX,#W!d  
关于探测器位置的注释 ~^5n$jq  
•在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 z?> y  
•如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 $Aoqtz d\  
•但是，完美的平面和平行基板可能会产生一些干涉效应，而实际情况并非如此。 1
^"aR#  
•因此，为了计算光栅效率，应将探测器设置在基板材料内（同样适用于大多数光栅评估软件）。 0-; P&m!!  
•可以避免这些干涉效应的不良影响。 s{EX ;   
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文件信息 = (h;L$  
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Bst>9V&R  
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QQ：2987619807 A VG`r2T