切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 1214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
    7101
    光币
    29646
    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。 M=1nQF2J  
    A<5ZF27  
    9o;^[Ql-  
    _hRcc"MS`  
    系统内光栅建模 Bt> }rYz1  
     在一般光路中,光栅元件可以插入到系统的任何位置。 r"``QmM  
     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。 ,TXTS*V?  
     光栅元件可以通过元件 > 单个表面&堆栈 > 光栅找到。 #w,Dwy  
    aGJC1x  
    As3.Q(#Z  
    c_-drS  
    附着光栅堆栈 0y 7"SiFY  
    X%Z{K-  
     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)。 $}J5xG,}$  
     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。 jGXO\:s O  
     参考面可以在三维系统视图中可视化,以帮助排列光栅。 |zQ4u  
     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)。 :"=ez<t  
    i=i(%yQ%  
    )2V:  
         )-0kb~;|  
    堆栈的方向 :n0vQ5a  
    J6U$qi  
    堆栈的方向可以用两种方式指定: x^kp^ /f  
    8Eakif0CO  
    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)。 GB>QK  
    w8kOVN2b  
    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。 4SlADvGl  
    rG4';V^q  
    ~aMlr6;  
         }\HN&@  
    基底的处理、菲涅耳损耗和衍射角 85n1eE  
    5jd,{<  
     作为一种惯例,往往忽略基底的影响,例如衍射效率的计算。 >#hO).`C  
     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。 }._eIx"  
     平面的建模包括菲涅耳效应(S矩阵求解器)。 Pa{%\dsv  
    LXbP 2  
    ~-EOjX(X'E  
    S `#w+C#EW  
    高级选项和信息 ?Cl%{2omO  
     在求解器菜单中有几个高级选项可用。 &d"G/6  
     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。 .q9 $\wM/  
     既可以设置考虑的总级次数,也可以设置倏逝级次数。 ( M7pT  
     如果考虑金属光栅,这可能是有用的。相反,对于介质光栅,默认设置就足够了。 -i)ZQCE  
    D+>4AqG  
    ]}U*_rM:  
    /9HVY %n  
    结构分解 :?/cPg'D  
    JBJhG<J  
     结构分解选项卡提供了关于结构分解的信息。 +)y^ 'Qs  
     层分解和转换点分解设置可以用来调整结构的离散化。默认设置适用于几乎所有光栅结构。 Ag&0wN+jTM  
     此外,还提供了有关层数和转换点数的信息。 8g&? Cc  
     分解预览按钮提供了用于FMM计算的结构数据的描述。折射率用色标表示。 i%/Jp[e\W>  
    MC<PM6w  
    zx-81fx+k  
    '7+4`E  
    光栅级次通道选择 } \XfH  
    _tBTE%sO  
     可以定义具体的透射和反射级次,以供模拟中考虑。在表面被从背面照明的情况下,也可以有不同的级次。 )xbHCoU,  
     并不总是需要考虑所有的衍射级,我们建议只使用那些感兴趣的,以确保更有效的模拟。 p(~Yx3$*  
     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)。 %KmiH ;U  
    +tVaBhd!  
    c&AygqN  
    ]`kmjn  
    光栅的角度响应 s (zL   
     在VirtualLab Fusion中,光栅元件的运算符通过FMM(又名RCWA)在k域中建模。 *QLI3B9V  
     对于给定的光栅,其衍射行为与输入场有关。 7 T1=q{#M  
     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。 S,Xnzrz  
     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。 cUvz2TK  
    <-[wd.M_  
    S" xKL{5  
    P %#<I}0C  
    例:谐振波导光栅的角响应 B)qWtMZx  
    _NMm/]mN /  
    M7@2^G]p  
    n2oz"<?$S  
    谐振波导光栅的角响应 @ Wd9I;hWv  
    !t gi  
    [/e<l&y  
     
    分享到