切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 1000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
    6634
    光币
    27319
    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。 y|b&Rup  
    #r,LV}*qg  
    faIHmU  
    8pXului  
    系统内光栅建模 U0m 5Rc  
     在一般光路中,光栅元件可以插入到系统的任何位置。 "L9yG:  
     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。 [`n)2} k  
     光栅元件可以通过元件 > 单个表面&堆栈 > 光栅找到。 0rrNVaM  
    O~*`YsL9  
    ).$q9G  
    dje}C bZ  
    附着光栅堆栈 Pd8zdzf{  
    x=I|O;"><  
     为了描述系统内的光栅,光栅堆栈总是附着在一个虚拟参考面上(仅平面)。 Spm0DqqR?  
     元件的大小仅用于在3D光线追迹视图中显示;仿真中不考虑孔径效应。 h uIvXl  
     参考面可以在三维系统视图中可视化,以帮助排列光栅。 Ze.\<^-t  
     所应用的光栅结构可以是一维周期(层状),也可以是二维周期(交叉光栅)。 )`z{T  
    4\Q pS  
    # ? _8 *?  
         ^[g7B"`K5  
    堆栈的方向 U(6=;+q  
    %AJTU3=0  
    堆栈的方向可以用两种方式指定: BG9.h!  
    Hx?OCGj=S*  
    它既可以应用在表面的正面,也可以应用在背面(在固体标签中定义)。 5Tg[-tl  
    y# iQ   
    请注意,如果堆栈位于正面,堆栈将绕Z轴旋转180°。这会影响堆栈的内部坐标系,需要在定义高度轮廓时加以考虑。 oMeIXb)z  
    ;oM7H*W C  
    oYmLJzCf  
         f&2f8@  
    基底的处理、菲涅耳损耗和衍射角 kSUpEV+/  
    xH4Qv[k Q7  
     作为一种惯例,往往忽略基底的影响,例如衍射效率的计算。 Qq{>]5<  
     然而,任何实际的光栅结构必须建立在基底上,因此,我们使用一个平面元件和中间的自由空间延伸对其进行建模。 [XbNZ6  
     平面的建模包括菲涅耳效应(S矩阵求解器)。 o,gH*  
    2A(?9 R9&h  
    %1Nank!Zj  
    p0sq{d~  
    高级选项和信息 h%PbM`:}6  
     在求解器菜单中有几个高级选项可用。 231,v,X[  
     求解器选项卡允许编辑所使用FMM(“傅里叶模态法”,也被称为RCWA,“严格耦合波分析”)算法的精度设置。 61pJVOe  
     既可以设置考虑的总级次数,也可以设置倏逝级次数。 /v-:ca)7mI  
     如果考虑金属光栅,这可能是有用的。相反,对于介质光栅,默认设置就足够了。 ZW@%>_JR]  
    =im7RgIBo  
    x_oiPu.V  
    lO/?e!$  
    结构分解 (iJ9ekB  
    htu(R$GSM  
     结构分解选项卡提供了关于结构分解的信息。 ~\khwNA  
     层分解和转换点分解设置可以用来调整结构的离散化。默认设置适用于几乎所有光栅结构。 E (-@F%Q  
     此外,还提供了有关层数和转换点数的信息。 c`O(||UZT  
     分解预览按钮提供了用于FMM计算的结构数据的描述。折射率用色标表示。 UlQS]f~  
    BI|YaZa+p  
    Vk:] aveW  
    VdOcKP.  
    光栅级次通道选择 =-%10lOI  
    ?F" mZu  
     可以定义具体的透射和反射级次,以供模拟中考虑。在表面被从背面照明的情况下,也可以有不同的级次。 x2h5,.K  
     并不总是需要考虑所有的衍射级,我们建议只使用那些感兴趣的,以确保更有效的模拟。 f >$V:e([  
     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)。 nm#,oX2C  
    U["-`:>jfp  
    nh]}KFO h  
    I[w;soI  
    光栅的角度响应 $!v:@vNMs  
     在VirtualLab Fusion中,光栅元件的运算符通过FMM(又名RCWA)在k域中建模。 %CIRN}  
     对于给定的光栅,其衍射行为与输入场有关。 ~-2Gx HO`  
     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。 h/pm$9A  
     为了解决角度相关的衍射行为,可能需要指定k域(角空间)的采样点。请参阅下面的示例以进一步说明。 kHbH{])  
    #5X535'ze  
    1"wZ [.  
    P$#{a2  
    例:谐振波导光栅的角响应 ZG$PW< 73~  
    9p4=iXfR  
    zff<#yK1  
    ~-f"&@){,  
    谐振波导光栅的角响应 <?FkwW\ ?  
    p;Nq(=] \  
    4A)@,t9+  
     
    分享到