切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 806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
    6569
    光币
    26994
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2023-01-11
    yp/V 8C  
    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。 uJ5%JB("E  
    z o))x(  
    `0WA!(W  
    <}'B-k9  
    本用例展示了...... ^HN  
    •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构,例如: r D!.N   
    - 矩形光栅界面 nm|m1Z+U  
    - 过渡点列表界面 t=\[J+  
    - 锯齿光栅界面 z&J ow/  
    - 正弦光栅界面 Mh/>qyS *2  
    •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 `g:^KCGMM  
    #1hz=~YO  
    光栅工具箱初始化 byxehJ6[V  
    •初始化 o0+BQ&A)s*  
    -  开始 <XcMc<h~  
    光栅 ``)1`wx$  
    通用光栅光路图 $m0x8<7nu  
    •注意:使用特殊类型的光栅,例如: 矩形形状, |l\/ {F  
        可直接选择特定的光路图。 nXaX=  
    FveK|-  
    +6Fdi*:  
    jO N}&/  
    光栅结构设置 adPU)k_j:  
    •首先,必须定义基板(基块“Base Block”)的厚度和材料 ~I^[rP~  
     p:>?  
    •在VirtualLab中,光栅结构在所谓的堆栈(stack)中定义。 I=Dk'M  
    •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 W>s9Mp  
    4O"kOEkKT>  
    c5+lm}R?  
    +dpj?  
    •例如,选择第一个界面上的堆栈。 qvT+d l3#[  
    .wOLi Ms  
    堆栈编辑器 6i=wAkn_J  
    •在堆栈编辑器(Stack Editor)中,可以从目录中添加或插入界面。 )$N{(Cke2T  
    •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。 ~vZzKRVS  
    >}(*s^!k  
    4z DAfi#0  
    mqc Z3lsv  
    矩形光栅界面 d?X6x  
    &Zy=vk*  
    •一种可能的界面是矩形光栅界面。 "/h"Xg>q  
    •此类界面适用于简单二元结构的配置。 (G!J==  
    •在此示例中,由银制成的光栅位于玻璃基板上。 Ywq+l]5/p  
    •为此,增加了一个平面界面,以便将光栅结构与基块分开。 h#;K9#x6  
    •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。 #;\;F PuZ  
    w3UJw  
    <a}|G1 h  
    ;9\0x  
    矩形光栅界面 =C2C~Xd  
    •请注意:界面的顺序始终从基板表面开始计算。 R*#Q=_  
    •所选界面在视图中以红色突出显示。 !+ hgKZ]  
    qfe%\krN{i  
    •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。 3;gtuqwD$  
    •可以在光路编辑器(Light Path Editor)中更改此材质。 !h(0b*FUJ  
    = +\oL!^  
    •堆栈周期(Stack Period)允许控制整个配置的周期。 y+x>{!pw  
    •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 H pfI  
    •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。 1OeDWEcB  
    {oeQK   
    f^)nZ:~  
    gZ  Si\m>  
    l@jJJ)Qyk  
         nQVBHL>  
    矩形光栅界面参数 L,GtIZkE  
    •矩形光栅界面由以下参数定义 LA0x6E+I  
    - 狭缝宽度(绝对或相对) N Uml"  
    - 光栅周期 G\AQql(f4  
    - 调制深度 /aEQ3x  
    •可以选择设置横向移位和旋转。 j"=jK^  
    IsL/p3|  
    t!C-G+It  
     kS9  
    高级选项和信息 ;S j* {  
    •在传播菜单中,有几个高级选项可用。 "& |2IA  
    •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 7[ji,.7  
    •可以设置总级次数或衰逝波级次数 \H12~=p`B  
        (evanescent orders)。 ~`f B\7M  
    •如果考虑金属光栅,这项功能非常实用。 O, 6!`\ND  
    •相反,在介质光栅的情况下,默认设置就足够了。 4w[ta?&6B  
    4 l(o{{  
    Ry~LhU:  
         KgS xF#  
    •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 w;_=$L'H&G  
    •层分解(Layer Decomposition)和过渡点分解(Transition Point Decomposition)设置可用于调整结构的离散化。 默认设置适用于几乎所有光栅结构。 H:Le^WS  
    •此外,有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 \OH:xW~  
    •分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。 +y(h/NcQ  
    =,]M$M  
    \Y p oJ!-  
         Yw `VL)v(y  
    过渡点列表界面 8A_(]Q  
    •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 q;JQs:U!  
    •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 >fQN"(tf  
    •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。 I78pul8!  
    ?Fv(4g  
    X2Mj|_#u  
    过渡点列表参数 u6RHn;b  
    •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 1)ne-e  
    •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。 }hxYsI"d  
    #\QC%"%f  
    mD3#$E!A1  
         " Xc=<rX  
    •必须在周期化(Periodization)选项卡中设置此界面的周期。 rK wkj)  
    •此处,可以定义x方向和y方向的周期。 WH*&MIjAr/  
    •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。 !vw0Y,F&  
    9m4|1)  
    /.bwwj_;  
    L4%LE/t|e  
    高级选项及信息 o~p^`5#  
    •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。 i9tM]/SP  
    {wySH[V  
    uyIA]OtyN  
    jT',+   
    正弦光栅界面 2t<CAKBB  
    •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 =j-{Mxb3  
    •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 .+sIjd  
    •如果使用单个界面来描述光栅结构,则会自动选择材料: $-73}[UA 4  
    - 脊的材料:基板的材料 g;T`~  
    - 凹槽材料:光栅前面的材料 ML-g"wv  
    >E3OYa?G  
    (B5G?cB9  
         TzJN,]F!M  
    正弦光栅界面参数 wW~2]*n  
    - 正弦光栅界面也由以下参数定义: 4<|]k?@  
    •光栅周期 m{|n.b  
    •调制深度 Zlhr0itf  
    - 可以选择设置横向移位和旋转。 b._pG(o1  
    - 由于这是光栅界面(类似于矩形和锯齿借口),因此不必选择周期。 /<~IKVz\&  
    vSh)r 9  
    c9V'Zd#  
         qM'5cxe  
    高级选项和信息 *RhdoD|a  
    •同样,可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。 %BJ V$tO  
    E),T,   
    4[D@[k As  
    Yhfk{CI  
    高级选项及信息 lf 3W:0 K  
    •如果增加层数(例如,增加2倍),则离散化变得光滑。 ^Ue>T 8  
    K9c:K/H  
    &>SE9w/ ?o  
    锯齿光栅界面 BZ.H6r'Q  
    •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 MeC@+@C  
    •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 <>cajQ@  
    •如果使用单个界面来描述光栅结构,则会自动选择材料: }/|1"D  
    - 脊的材料:基板的材料 <#sK~G  
    - 凹槽材料:光栅前面的材料 %y'#@%kO:S  
    38 F8(QU{  
    70@:!HI]  
    zKo,B/Ke4  
    锯齿光栅界面参数 P:G^@B3^  
    •锯齿光栅界面也由以下参数定义: CKK8 o9W  
    - 光栅周期 K7|BXGL8r8  
    - 调制深度 U<$|ET'  
    •此外,闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 *:iFhKFU  
    •可以选择设置横向移位和旋转。 _ . _'\  
    •由于这是光栅界面(类似矩形和正弦型),因此不必选择周期。 $ |AxQQ%f  
    h1xYQF_`Z  
    TeHR,GB  
         bTJ7RqL  
    高级选项和信息 NeYj[Q~xy  
    •同样,可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 &12.|  
    -O\`G<s%  
    探测器位置的注释 kAMt8  
    关于探测器位置的注释 yo5|~"yZY  
    •在VirtualLab中,探测器默认位于基板后面的空气中。 \7RP6o  
    •如果光栅包含在复杂的光学装置中,则必须这样做。 @>?&Mw\c  
    •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。 (c;$^xZK  
    •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)。 >5\rU[H>  
    •可以避免这些干涉效应的不良影响。 Re`= B  
    |X>:"?4t  
     
    分享到