切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 986阅读
    • 0回复

    [技术]使用界面配置光栅结构 [复制链接]

    上一主题 下一主题
    离线infotek
     
    发帖
    6922
    光币
    28760
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2023-01-11
    FEhBhv|m  
    光栅结构广泛用于光谱仪、近眼显示系统等多种应用。VirtualLab Fusion通过应用傅立叶模态方法(FMM)以简易的方式提供对任意光栅结构的严格分析。在光栅工具箱中,可以通过使用堆栈内的各种接口或/和介质来配置光栅结构。 用于设置堆栈几何形状的用户界面是人性化的,并且可用于生成更复杂的光栅结构。 本用例中,介绍了基于界面的光栅结构的配置具体操作流程。 chD7 ^&5]  
    zx "EAF{  
    {=I,+[(  
    !-qk1+<h  
    本用例展示了...... n5xG4.#G  
    •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构,例如: !V#*(_+n  
    - 矩形光栅界面 Kc r)W  
    - 过渡点列表界面 Ap\]v2G  
    - 锯齿光栅界面 sR PQr ?  
    - 正弦光栅界面 +>it u J  
    •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 3<FqK\P  
    ^{yb4yQ 0  
    光栅工具箱初始化 >/.jB/q  
    •初始化 Th,]nVsGs~  
    -  开始 0j;|IU\  
    光栅 y'f-4E<  
    通用光栅光路图 AS0(NlV  
    •注意:使用特殊类型的光栅,例如: 矩形形状, M[b~5L+S  
        可直接选择特定的光路图。 nC/T$ #G  
    ~:!& }e5  
    gDfM}2]/  
    6"?#s/fk  
    光栅结构设置 -{eiV0<^  
    •首先,必须定义基板(基块“Base Block”)的厚度和材料 3S^Qo9S  
    ZKI` ;  
    •在VirtualLab中,光栅结构在所谓的堆栈(stack)中定义。 D//58z&  
    •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 jvd3_L-@E<  
    hhjsg?4uL  
    .*FlB>1jy  
    Jz;`L3m  
    •例如,选择第一个界面上的堆栈。 c:z}$DK&'  
    &U.y):  
    堆栈编辑器 >>J!|  
    •在堆栈编辑器(Stack Editor)中,可以从目录中添加或插入界面。 =|-xj h  
    •VirtualLab的目录提供了几种类型的界面。 所有界面都可以用来定义光栅。 T^ xp2cZ  
    K1<l/ s  
    %ULd_ES^  
    0Z%<H\Z  
    矩形光栅界面 71&`6#  
    !})3Fb  
    •一种可能的界面是矩形光栅界面。 U/(R_U>=  
    •此类界面适用于简单二元结构的配置。 }>j1j^c1='  
    •在此示例中,由银制成的光栅位于玻璃基板上。 |4Q><6"G  
    •为此,增加了一个平面界面,以便将光栅结构与基块分开。 pk=z<OTb  
    •在堆栈编辑器的视图中,根据折射率(黑暗表示更高),其他颜色表示不同的材料。 }Ty_ } 6a5  
    .Qj`_q6=  
    t;ga>^NA"  
    eP3 itrH(  
    矩形光栅界面 \=~<I  
    •请注意:界面的顺序始终从基板表面开始计算。 CV7.hF<  
    •所选界面在视图中以红色突出显示。 X_|} b[b  
    }W%}_UT  
    •此外,此处无法定义光栅前方的介质(指最后一个接界面后面的介质)。 它自动取自光栅元件前面的材料。 ]gj@r[  
    •可以在光路编辑器(Light Path Editor)中更改此材质。 r?2C%GI`  
    2I39fZa  
    •堆栈周期(Stack Period)允许控制整个配置的周期。 X]CaWxM  
    •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 8|Y^z_C  
    •如果是简单的光栅结构,建议选择“取决于界面周期”(Dependent from Period of Interface)选项,并选择适当的周期性界面索引。 ln!KL'T]  
    EA>$t\z  
    I`KN8ll  
    <$9AP  
    #wm)e)2@  
         pK1(AV'L  
    矩形光栅界面参数 o_$r*Z|HG  
    •矩形光栅界面由以下参数定义 p-/x Md  
    - 狭缝宽度(绝对或相对) 86} rz  
    - 光栅周期 p0YTZS ]h  
    - 调制深度 {5z?5i ?D  
    •可以选择设置横向移位和旋转。 q{JD]A:  
    \1B*iW  
    02S(9^=  
    {S&&X&A`v  
    高级选项和信息 ,[hJi3xM  
    •在传播菜单中,有几个高级选项可用。 @+!d@`w:z2  
    •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 g%[Ruugu  
    •可以设置总级次数或衰逝波级次数 <(t<gS#  
        (evanescent orders)。 6qA{l_V  
    •如果考虑金属光栅,这项功能非常实用。 t[ MRyi)LF  
    •相反,在介质光栅的情况下,默认设置就足够了。 aY+>85?g  
    =UP)b9*h  
    Mo<p+*8u:  
         q.X-2jjpx:  
    •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 ";. 3+z  
    •层分解(Layer Decomposition)和过渡点分解(Transition Point Decomposition)设置可用于调整结构的离散化。 默认设置适用于几乎所有光栅结构。 C ]XDDr  
    •此外,有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 +[7u>RJ  
    •分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。 )T+htD)  
    sR0nY8@F  
    MdfkC6P  
         \5l}5<|  
    过渡点列表界面 8UZE C-K  
    •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 *Ee# x!O  
    •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 yI;Qb7|^  
    •同样,平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。 d$Xvax,C  
    S9BJjo  
    u@3w$"Pv1  
    过渡点列表参数 >y@w-,1he  
    •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 #,;k>2j0  
    •上限(Upper Limit)必须设置为大于所需光栅周期一半的值,但在周期性结构的情况下自动设置。 i xyjl[G  
    /4 f;Niem  
    m ;vNA  
         ,5*4%*n\  
    •必须在周期化(Periodization)选项卡中设置此界面的周期。 _ 8>"&1n  
    •此处,可以定义x方向和y方向的周期。 1WKDG~  
    •在这种情况下,可以忽略内部和外部定义区域的设置,因为接口的扩展已经被周期性边界条件截断。 &_6:TqJ  
    'huLv(Uu  
    w?C\YKF7  
    M/qiA.C@W  
    高级选项及信息 >j?uI6Uw  
    •同样,可以在高级设置选项卡页面上调整和研究分解结构的数据。 tpD?-`9o  
    PTh Ya  
    |g{AD`  
    5*r6#[S\  
    正弦光栅界面 \CGcP  
    •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 ?~{xL"  
    •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 ^pP 14y*go  
    •如果使用单个界面来描述光栅结构,则会自动选择材料: ZjK~s)RC  
    - 脊的材料:基板的材料 4SrK]+|  
    - 凹槽材料:光栅前面的材料 zl[JnVF\6  
    F*=RP$sj  
    gr=`_k4~1  
         `4qKQJw  
    正弦光栅界面参数 .%A2  
    - 正弦光栅界面也由以下参数定义: F8I <4S  
    •光栅周期 YB|9k)Z2[  
    •调制深度 ihVQ,Cth  
    - 可以选择设置横向移位和旋转。 4@I]PG  
    - 由于这是光栅界面(类似于矩形和锯齿借口),因此不必选择周期。 v#FUD-Z  
    /WfxI>v  
    _;{-w%Vf  
         86g+c  
    高级选项和信息 K;PpS*!  
    •同样,可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。 !)=o,sVA  
    a5M>1&j/eC  
    Q:\hh=^  
    EiUV?Gvz  
    高级选项及信息 %-Z~f~<?  
    •如果增加层数(例如,增加2倍),则离散化变得光滑。 \t@`]QzG:  
    %"zJsYQ!  
    d#Ajb  
    锯齿光栅界面 Ah6x2(:  
    •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 }TW=eu~  
    •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 o{p_s0IX;S  
    •如果使用单个界面来描述光栅结构,则会自动选择材料: B(LV22#  
    - 脊的材料:基板的材料 |Y11sDa9h  
    - 凹槽材料:光栅前面的材料 Bl];^W^P  
    cG:`Zj~4  
    v_0!uT5~NE  
    K7c8_g*>4=  
    锯齿光栅界面参数 |5Pbc&mH8A  
    •锯齿光栅界面也由以下参数定义: =jt_1L4  
    - 光栅周期 1`{ib  
    - 调制深度 r.;iO0[/  
    •此外,闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 ZZ*k3Ce  
    •可以选择设置横向移位和旋转。 z%tu6_4j  
    •由于这是光栅界面(类似矩形和正弦型),因此不必选择周期。 8)8oR&(f  
    =1 \wZuK#  
    C6~dN& q  
         nif' l/@"  
    高级选项和信息 UAZ&*{MM^  
    •同样,可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 !++62Lf  
    RzQS@^u*F0  
    探测器位置的注释 @/L. BfTz  
    关于探测器位置的注释 Pltju4.:C  
    •在VirtualLab中,探测器默认位于基板后面的空气中。 rU@?v+i  
    •如果光栅包含在复杂的光学装置中,则必须这样做。 5i#w:O\cz  
    •但是,完美的平面和平行基板可能会产生一些干涉效应,而实际情况并非如此。 ,0]28 D  
    •因此,为了计算光栅效率,应将探测器设置在基板材料内(同样适用于大多数光栅评估软件)。 dy?|Q33Y"  
    •可以避免这些干涉效应的不良影响。 ycD.:w p\'  
    Els=:4  
     
    分享到