切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 761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
    5797
    光币
    23137
    光券
    0
    只看楼主 正序阅读 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。 Y4%Bx8  
    6\MJvg\;  
    mulK(mp  
    kAbkhZ1^  
    系统内光栅建模 T K)Kq  
     在一般光路中,光栅元件可以插入到系统的任何位置。 t|gEMDGa3  
     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。 OHqc,@a;+  
     光栅元件可以通过元件 > 单个表面&堆栈 > 光栅找到。 'L*nC T;  
    nt,tM/  
    TzXivE@mm  
    Lx-ofN\  
    附着光栅堆栈 \dyJ=tg  
    C+r<DC3  
     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)。 f`5e0;zm  
     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。 :*bmc/c  
     参考面可以在三维系统视图中可视化,以帮助排列光栅。 apxZ}  
     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)。 SR 9 Cl  
    r( _9_%[  
    $XFiH~GI  
         5!ll #/ {`  
    堆栈的方向 |kvom 4T  
    EDR;" G(N  
    堆栈的方向可以用两种方式指定: 7$(>Z^ Em  
    $73j*@EQA  
    它既可以应用在表面的正面,也可以应用在背面(在固体标签中定义)。 8>Xyz`$kH  
    Do7&OBI~  
    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。 h1.]Nl C  
    XEF|B--,  
    `.f<RVk-  
         B2~KkMF  
    基底的处理、菲涅耳损耗和衍射角 6i/x"vl>  
    h+k:G9;sS  
     作为一种惯例,往往忽略基底的影响,例如衍射效率的计算。 x+zz:^yHYf  
     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。 T}(J`{ 9i  
     平面的建模包括菲涅耳效应(S矩阵求解器)。 n'D1s:W^B  
    m~%\f8w-x  
    TIg 3'au  
     {g?$u  
    高级选项和信息 Kk2PWJ7  
     在求解器菜单中有几个高级选项可用。 j]EeL=H<P  
     求解器选项卡允许编辑所使用FMM(“傅里叶模态法”,也被称为RCWA,“严格耦合波分析”)算法的精度设置。 & ?mH[rG"  
     既可以设置考虑的总级次数,也可以设置倏逝级次数。 \|Pp%U [  
     如果考虑金属光栅,这可能是有用的。相反,对于介质光栅,默认设置就足够了。 5qkG~ YO-  
    'AN3{  
    ql5NSQ>{  
    'c 0]8Y 4  
    结构分解 Rh-e C6P  
    A4.Q \0  
     结构分解选项卡提供了关于结构分解的信息。 <syMrXk)R(  
     层分解和转换点分解设置可以用来调整结构的离散化。默认设置适用于几乎所有光栅结构。 vn@9Sqk  
     此外,还提供了有关层数和转换点数的信息。 !Q!= =*1H  
     分解预览按钮提供了用于FMM计算的结构数据的描述。折射率用色标表示。 dzMlfJp  
    q.0a0 /R  
    [z$th  
    m72r6Yq2@  
    光栅级次通道选择 NF <|3|  
    6q ._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。 WpE\N0Yg  
     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。 x@3Ix, b'  
     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)。 )Xxu-/-  
    fOEw]B#@  
    @K; 4'b~  
    4S>A}rWz  
    光栅的角度响应 b: UTq 7^  
     在VirtualLab Fusion中,光栅元件的运算符通过FMM(又名RCWA)在k域中建模。 o 5dPE{f  
     对于给定的光栅,其衍射行为与输入场有关。 O,"4HZG  
     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。 nZe2bai  
     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。 E7-il;`cKn  
    >%k:+ +b{  
    1w}%>e-S  
    bcFG$},k  
    例:谐振波导光栅的角响应 lAU`7uE  
    jovI8Dw >  
    2Z 4Ekq0@  
    Su99A.w  
    谐振波导光栅的角响应 xMNUy B{?  
    F)'kN2  
    '{+5+ J  
     
    分享到