切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 1005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
    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。 D<L]'  
    m?;)C~[  
    c*~/[:}  
    T"kaOy  
    系统内光栅建模 b1nw,(hLY  
     在一般光路中,光栅元件可以插入到系统的任何位置。 ;L(W'+  
     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。 nP 2rN_:4  
     光栅元件可以通过元件 > 单个表面&堆栈 > 光栅找到。 >^|\wy  
    6}C4 SZ  
    6x*ImhQ.J  
    %[lX  H  
    附着光栅堆栈 f:Nfw+/q  
    aNn< NW  
     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)。 (z ;=3S  
     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。 %CF(SK2w  
     参考面可以在三维系统视图中可视化,以帮助排列光栅。 ]hF[f|V  
     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)。 *3S,XMS{O  
    >bz}IcZP  
    wA.YEI|CSj  
         T-fW[][&$  
    堆栈的方向 "uTzmm$  
    jGR_EE  
    堆栈的方向可以用两种方式指定: [p}J=1S  
    8@6:UR.)  
    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)。 0J@)?,V-.  
    U lj2 Py}  
    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。 b'M g  
    PS`)6yn{_  
    ;]Y.2 J  
         Ywr^uy1V,/  
    基底的处理、菲涅耳损耗和衍射角 UgSSZ05Lq  
    b]4yFwb  
     作为一种惯例,往往忽略基底的影响,例如衍射效率的计算。 ReZ|q5*  
     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。 #96E^%:zL  
     平面的建模包括菲涅耳效应(S矩阵求解器)。 E^A9u |x  
    72~)bu  
    w^G<]S {l  
    9y.C])(2  
    高级选项和信息 `U2Z(9le  
     在求解器菜单中有几个高级选项可用。 t+m$lqm  
     求解器选项卡允许编辑所使用FMM(“傅里叶模态法”,也被称为RCWA,“严格耦合波分析”)算法的精度设置。 3<m"z9$  
     既可以设置考虑的总级次数,也可以设置倏逝级次数。 NZ7a^xT_)  
     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。 j\@s pbE@  
    o2a`4K  
    [ {lF1+];@  
    qIA!m .GC  
    结构分解 $w+g%y)  
    [FF%HRce,.  
     结构分解选项卡提供了关于结构分解的信息。 _)2N Fq  
     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。 {Swou>X4  
     此外,还提供了有关层数和转换点数的信息。 T=;'"S  
     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。 2NIK0%6  
    ,dzbI{@6  
    r6Pi ZgR  
    -("79v>#  
    光栅级次通道选择 e/#4)@]  
    >/5D/}4  
     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。 0/{-X[z  
     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。 *% Vd2jW/  
     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)。 kj@#oLd%  
    *=@Z\]"?  
    )bi*y`UM]  
    #mx;t3ja7  
    光栅的角度响应 <| Xf4.  
     在VirtualLab Fusion中,光栅元件的运算符通过FMM(又名RCWA)在k域中建模。 1MfRF v  
     对于给定的光栅,其衍射行为与输入场有关。 s8@fZ4  
     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。 ""CJlqU  
     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。 0)k%nIhj  
    cO)GiWE  
    HmbTV(lC  
    ?kE2 S6j5  
    例:谐振波导光栅的角响应 cl:*Q{(Cjk  
    uW Q`  
    }-: d*YtK  
    P*I\FV  
    谐振波导光栅的角响应 N4)& K[  
    I>L lc Y  
    2[j|:Ng7  
     
    分享到