切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 1256阅读
    • 0回复

    [技术]用于一般光学系统的光栅元件 [复制链接]

    上一主题 下一主题
    离线infotek
     
    发帖
    7204
    光币
    30161
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2022-11-01
    光栅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。 -_A0<A.  
    n802!d+Tn  
    ].` i`.T  
    Tpkm\_  
    系统内光栅建模 Qv[@ioc  
     在一般光路中,光栅元件可以插入到系统的任何位置。 opdi5 e)jK  
     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。 +ZXk0sP_<  
     光栅元件可以通过元件 > 单个表面&堆栈 > 光栅找到。 "EHwv2Hm>  
    Z\`uI+`  
    K]Ed-Tz8QZ  
    d94Lc-kq^  
    附着光栅堆栈 Q<Utwk?nL  
    >5)$Qtz#  
     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)。 CA:t](xqQ  
     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。 +*F ;l\R  
     参考面可以在三维系统视图中可视化,以帮助排列光栅。 eX $u  
     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)。 \$GlB+ iCx  
    '6[0NuB  
    JAc-5e4  
         >L5[dkg%  
    堆栈的方向 ;v>2z!M  
    *7DQ#bD  
    堆栈的方向可以用两种方式指定: f~8Xue,l"  
    $Jx] FZDQ  
    它既可以应用在表面的正面,也可以应用在背面(在固体标签中定义)。 WVp14Z?k  
    "J7=3$CA  
    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。 =d&  
    </Q<*@p?  
    OG/R6k.  
         oM Q+=  
    基底的处理、菲涅耳损耗和衍射角 _q+H>1. &9  
    ~ b\bpu  
     作为一种惯例,往往忽略基底的影响,例如衍射效率的计算。 8T7[/"hi\  
     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。 _Su$oOy(Ea  
     平面的建模包括菲涅耳效应(S矩阵求解器)。 M|7xI  
    ')+'m1N  
    O-5H7Kd-  
    SU Hyg/|F  
    高级选项和信息 3Sf <oYF  
     在求解器菜单中有几个高级选项可用。 Z[Uz~W6M]  
     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。 R\ <HR9r  
     既可以设置考虑的总级次数,也可以设置倏逝级次数。 mGwB bY+5n  
     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。 3|l+&LF!IC  
    45q-x_  
    @aWvN;v  
    Ryr2  
    结构分解 \:%e 6M  
    g]N!_Ib/!  
     结构分解选项卡提供了关于结构分解的信息。 F@)wi0  
     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。 pma'C\b>  
     此外,还提供了有关层数和转换点数的信息。 xW!2[.O5H  
     分解预览按钮提供了用于FMM计算的结构数据的描述。折射率用色标表示。 ;| )&aTdH  
    J *5 )g  
    o.* 8$$  
    K!0vvP2H  
    光栅级次通道选择 q0SYV  
    jV#{8 8  
     可以定义具体的透射和反射级次,以供模拟中考虑。在表面被从背面照明的情况下,也可以有不同的级次。 <`+U B<K  
     并不总是需要考虑所有的衍射级,我们建议只使用那些感兴趣的,以确保更有效的模拟。 7GB>m}7  
     光栅级次通道的选择不影响FMM计算中的内部衍射级次(即精度)。 U# G0  
    Zu,rf9LMj  
    LlrUJ-uC7  
    :Fm;0R@/k  
    光栅的角度响应 M._9/ *C U  
     在VirtualLab Fusion中,光栅元件的运算符通过FMM(又名RCWA)在k域中建模。 _ 2R;@[f2  
     对于给定的光栅,其衍射行为与输入场有关。 ~$Xz~#~  
     不同波长/偏振态下的衍射效率不同,不同入射角度下的衍射效率也不同。 \U\ W Q  
     为了解决角度相关的衍射行为,可能需要指定k域(角空间)的采样点。请参阅下面的示例以进一步说明。 ~C\R!DN,  
    Q~MV0<{  
    2I3MV:5  
    [z5pqd-  
    例:谐振波导光栅的角响应  ") q  
    &-dyg+b3  
    { r yv7G  
    96fbMP+7R  
    谐振波导光栅的角响应 fb0i6RC~&  
    "eA4JL\%)  
    yM`J+tq  
     
    分享到