光栅是
光学中最常用的衍射元件之一。如今,它们经常被用于复杂的
系统中,并与其他元件一起工作。在这种情况下,非常需要将光栅不仅仅是作为孤立的元件来
模拟,而是与系统的其余部分结合,以评估整个系统性能。VirtualLab Fusion提供了一个独特的光栅元件,允许在光路中轻松地包含各种不同形状的光栅,无论是一维周期光栅(层状),二维周期光栅,或体(布拉格)光栅。本用例介绍了该元件的功能,包括光栅级次的设置和堆栈的定位。
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sTb@nrRxH [ r<0[ 系统内光栅建模 $`wo8A|) 在一般光路中,光栅元件可以插入到系统的任何位置。
4Odf6v,*@ 这使得在一个复杂的系统中对光栅进行建模,并因此评估整个系统的性能成为可能,同时考虑光栅的可能影响。
x1O]@Z{d\ 光栅元件可以通过元件 > 单个表面&堆栈 > 光栅找到。
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e8Y;~OAj[ 3G.-JLhs 附着光栅堆栈 oIJ.Tv@N( evLZ<| 为了描述系统内的光栅,光栅堆栈总是附着在一个虚拟参考面上(仅平面)。
KE_GC ;bQ 元件的大小仅用于在3D光线追迹视图中显示;
仿真中不考虑孔径效应。
J ;|i6q q 参考面可以在三维系统视图中可视化,以帮助排列光栅。
ju8DmC5 所应用的光栅
结构可以是一维周期(层状),也可以是二维周期(交叉光栅)。
>T)#KQ1t 0sR+@\
FQgc\-8tm jgyXb5GY 堆栈的方向 Jg2*$gL;_ mC,: .d 堆栈的方向可以用两种方式指定:
6a%dq"5 + kWKAtv5@w 它既可以应用在表面的正面,也可以应用在背面(在固体标签中定义)。
m35$4 RHIGNzSz 请注意,如果堆栈位于正面,堆栈将绕Z轴旋转180°。这会影响堆栈的内部坐标系,需要在定义高度轮廓时加以考虑。
XZew$Om[ }Y=X{3+~.
:rdnb=n "?f_U/+D< 基底的处理、菲涅耳损耗和衍射角 I&s!} $cD ]tnf<5x 作为一种惯例,往往忽略基底的影响,例如衍射效率的计算。
BM+>. 然而,任何实际的光栅结构必须建立在基底上,因此,我们使用一个平面元件和中间的自由空间延伸对其进行建模。
8ED}!;ZU 平面的建模包括菲涅耳效应(S矩阵求解器)。
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$;Nw_S@ z<~yns`Y. 高级选项和信息 jFwu&e[9; 在求解器菜单中有几个高级选项可用。
./r#\X)dc 求解器选项卡允许编辑所使用FMM(“傅里叶模态法”,也被称为RCWA,“严格耦合波分析”)算法的精度设置。
_]"uq/UWp 既可以设置考虑的总级次数,也可以设置倏逝级次数。
c_Fz?R+f?K 如果考虑金属光栅,这可能是有用的。相反,对于介质光栅,默认设置就足够了。
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!gX(Vh*k 1m\ihU 结构分解 +j!$88%Z{ 6EY W:o 结构分解选项卡提供了关于结构分解的信息。
-q")qNt. 层分解和转换点分解设置可以用来调整结构的离散化。默认设置适用于几乎所有光栅结构。
{@*l ,[,5- 此外,还提供了有关层数和转换点数的信息。
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