切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 831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
    6243
    光币
    25360
    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。 c$w}h[  
    g0~3;y  
    ok+-#~VTn  
    6"UL+$k  
    系统内光栅建模 5NECb4FG  
     在一般光路中,光栅元件可以插入到系统的任何位置。 $}/Q%r  
     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。 =P"Sm r  
     光栅元件可以通过元件 > 单个表面&堆栈 > 光栅找到。 p<9e5`& I  
    `'^&* 7,  
    J@I-tS  
    >RMp`HxDf  
    附着光栅堆栈 Fo1|O&>  
    ;*8nd-\  
     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)。 :/ yR  
     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。 {=Ku9\  
     参考面可以在三维系统视图中可视化,以帮助排列光栅。 0Q_@2  
     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)。 1q[vNP=g&  
    $CY B&|d  
    0- 'f1 1S  
         U2(|/M+  
    堆栈的方向 jt/ |u=  
    T'TxC)  
    堆栈的方向可以用两种方式指定: J&IFn/JK$  
    QhHexr6  
    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)。 fDa$TbhjI  
    @$(/6]4p  
    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。  xedbr  
    7v~\c%1V  
    =k(~PB^>  
         s: .5S  
    基底的处理、菲涅耳损耗和衍射角 #VwA?$4g`  
    2Rp'ju~O)/  
     作为一种惯例,往往忽略基底的影响,例如衍射效率的计算。 |5}~n"R5  
     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。 y&.[Nt '+  
     平面的建模包括菲涅耳效应(S矩阵求解器)。 o5N];Nj  
    Dl#%tYL+3h  
    NNQro)Lpe  
    >Tm|}\qEb  
    高级选项和信息 FB0y  
     在求解器菜单中有几个高级选项可用。 _S(]/d(c  
     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。 gr/o!NC  
     既可以设置考虑的总级次数,也可以设置倏逝级次数。 n+EK}= DK  
     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-Q*umh  
    h69: Tj!  
    <Dr*^GX>?  
    ;NrkX?Y  
    结构分解 Cz\(.MWNZ  
    9K8f ##3  
     结构分解选项卡提供了关于结构分解的信息。 .bm#|X)RO  
     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。 p,=:Ff}~  
     此外,还提供了有关层数和转换点数的信息。 s'V8PN+-  
     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。 ~[i,f0O,  
    <N%8"o  
    l.i"Z pik  
    AUnRr+o  
    光栅级次通道选择 #pxc6W /  
    ({cgak  
     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。 GRC=G&G  
     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。 dm Lgt)-t  
     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)。 c?0uv2*Yh  
    #=f ]"uM<  
    "Yn <]Pa_  
    #4{f2s[j6  
    光栅的角度响应 ?wps_XU  
     在VirtualLab Fusion中,光栅元件的运算符通过FMM(又名RCWA)在k域中建模。 V 'Gi2gNaP  
     对于给定的光栅,其衍射行为与输入场有关。 YZCPS6PuE  
     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。 N1UE u,j  
     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。 : 5@cj j  
    U/M(4H3>H  
    WT!8.M;Kv  
    ^c1I'9(r5  
    例:谐振波导光栅的角响应 aW3yl}`{  
    oOuhbFu  
    kNW&rg  
    AAsl )  
    谐振波导光栅的角响应 =VlO53Hy{  
    {MKq Yl{  
    YtNoYOB  
     
    分享到