切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 1127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
    在线infotek
     
    发帖
    6964
    光币
    28970
    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。 pYEMmZ?L  
    xLajso1g69  
    U< fGGCw  
    ec;o\erPG  
    系统内光栅建模 cqkV9f8Ro  
     在一般光路中,光栅元件可以插入到系统的任何位置。 pah'>dAL  
     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。 z&\a:fJ&  
     光栅元件可以通过元件 > 单个表面&堆栈 > 光栅找到。 `/+>a8  
    v;{#Q&(  
    ebhXak[w  
    Ll't>)  
    附着光栅堆栈 +\]\[6  
     8dA~\a  
     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)。 ,ZNq,$j  
     元件的大小仅用于在3D光线追迹视图中显示;仿真中不考虑孔径效应。 oZgjQM$YP  
     参考面可以在三维系统视图中可视化,以帮助排列光栅。 <n$'voR7]  
     所应用的光栅结构可以是一维周期(层状),也可以是二维周期(交叉光栅)。 Z5n1@a __  
    ?l{nk5,?-Y  
    t3_O H^  
         M|h3Wt~7  
    堆栈的方向 %sP*=5?vA  
    9cF[seE"0  
    堆栈的方向可以用两种方式指定: (ZZ8L-s  
    IEi^kJflU  
    它既可以应用在表面的正面,也可以应用在背面(在固体标签中定义)。 q<|AZ2Ai  
    .`eN8Dl1  
    请注意,如果堆栈位于正面,堆栈将绕Z轴旋转180°。这会影响堆栈的内部坐标系,需要在定义高度轮廓时加以考虑。 LH% F 8  
    7n<{tM  
    .L~AL|2_  
         7JH6A'&  
    基底的处理、菲涅耳损耗和衍射角 _V6ukd"B~  
    C,r;VyW6BI  
     作为一种惯例,往往忽略基底的影响,例如衍射效率的计算。 k4;7<j$ir  
     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。 $6 f3F?y7  
     平面的建模包括菲涅耳效应(S矩阵求解器)。 [z{1*Xc  
    tyFzSrfc  
    XpHrt XD  
    #;yZ  
    高级选项和信息 n_A3#d<9  
     在求解器菜单中有几个高级选项可用。 gwMNYMI  
     求解器选项卡允许编辑所使用FMM(“傅里叶模态法”,也被称为RCWA,“严格耦合波分析”)算法的精度设置。 6 H$FhJF  
     既可以设置考虑的总级次数,也可以设置倏逝级次数。 6cXyJW  
     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。 Jnov<+  
    q<1 ~ vA9  
    Y:[u1~a  
    V)25$aKW7  
    结构分解 L="}E rmK  
    :"c*s4  
     结构分解选项卡提供了关于结构分解的信息。 0GeTS Fj  
     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。 rV#ch(  
     此外,还提供了有关层数和转换点数的信息。 onzxx4bax  
     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。 #"~<HG}bR/  
    ;e*!S}C,  
    Dp9+HA9t  
    U Cjld  
    光栅级次通道选择 H.MI5O(Q  
    O\ r0bUPE  
     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。 YOO+R{4(  
     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。 S,he6zS  
     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)。 b ]KBgZ  
     \4fQMG  
    /\n- P'}  
    3!]rmZ-W  
    光栅的角度响应 %.|@]!C  
     在VirtualLab Fusion中,光栅元件的运算符通过FMM(又名RCWA)在k域中建模。 ' `Hr}  
     对于给定的光栅,其衍射行为与输入场有关。 JWxwJex  
     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。 NzvXN1_%  
     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。 f@!.mDm]  
    P&Vv/D  
    (4nq>;$3  
    #H~64/  
    例:谐振波导光栅的角响应 s~X%Y<9l  
    vFmZ<C' )  
    ]Y&VT7+Z  
    eaU  
    谐振波导光栅的角响应 "w<#^d_6  
    W"{N Bi  
    BI@[\aRLQ  
     
    分享到