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    [技术]构造二维周期性光栅结构 [复制链接]

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    只看楼主 正序阅读 楼主  发表于: 2024-04-02
    复杂光栅结构被广泛应用于光谱仪、近眼显示系统等领域。VirtualLab Fusion 软件用傅立叶模态法(FMM,或者RCWA)一种简易的仿真方法来严格分析任意的光栅结构。使用图形用户界面,可以设置堆栈的几何图形,从而生成复杂的光栅结构。 此例程主要用于构建具有二维周期性特征的光栅。
    • 光栅工具箱中构建二维光栅的方法 − 基于介质定义的类型 − 基于界面定义的类型 _mSefPl  
    • 计算之前修改高级选项和检查定义的结构的方法。 k[@P526  
    • 提示:在VirtualLab软件中的光栅结构中,表现为二维周期性的被称作 三维光栅。同样的,层状光栅(一维周期性)被称作二维光栅。 C*mVM!D);!  
    F! !HwI  
    初始化光栅工具箱 AW5iwq6p  
    • 初始化 %o8o~B|{.U  
    − 开始菜单栏 (Start) Y,s EM%  
    光栅菜单栏(Grating)  JmCMFq B9  
    通用光栅光路图(三维光栅) General Grating Light Path   Diagram(3D Gratings) {R_>KE1  
    • 提示:对于特殊类型的光栅,例如柱形光栅, ;M?)-dpZ  
    可以在光栅工具箱中直接点击柱形光栅光路 :)#;0o5  
    图(三维光栅)(Pillar Grating Light J+/}m}bx  
    Path Diagram(3D Gratings)) =zFROB\  
    n#+EG3  
    设置光栅结构 N,TV?Q5l7  
    ! JA;0[;l=  
    • 首先,需要定义基底(Base Block)的厚度和介质。 Gd!-fqNa'x  
    • VirtualLab中光栅结构在堆栈(stack) 中定义。 9rEBq&  
    • 可以在基底的前表面、后表面或者前后表面同时添加堆栈(stack)。
    Na91K4r#  
    • 例如,图中在前表面添加了堆栈(stack)。 `n$Ak5f  
    基于材料定义光栅的类型(例程: 柱形光栅) }xsO^K  
    堆栈编辑器 JY  
    Et3]n$  
    D;+/ bll7  
    在堆栈编辑器(Stack Editor)中,界面和材料可以从中目录(catalog) 中添加。 tLu&3<%  
    • 为了用一种特殊的介质定义光栅,需要添加两个平面界面,作为介质的边界。 7Bj,{9^aJ  
    f30J8n"k  
    两个平面之间的介质类型可以是均匀介质(homogenous)或者调制介质(modulated)。 vK!`#W`X  
    • 使用调制介质,就可以非常有效地描述复杂光栅结构,如柱形光栅。
    柱形光栅介质 E !!,JnU  
    -+ByK#<%  
    • 在目录类别中LightTrans预设(LightTrans Defined)下柱形介质类(pillar media)中可以添加铬柱(Chromium Pillars)。 ~ YH?wdT  
    • 这种介质可以仿真柱形结构或者在基底表面打孔的结构。 IHTim T?  
    • 此例程中,矩形排布的金属铬圆柱位于熔融石英基底表面。 @bg9 }Z%\h  
    • 在堆栈编辑器的视图中,不同材料根据折射率的高低表示为不同深浅的颜色 !R8%C!=a  
    (颜色越深,折射率越高)。 LSta]81B4L  
    • 注意:堆栈编辑器固定显示x-z平面的横截面视图。
    %O`@}Tg  
    HTh? &u\QG  
    • 请注意:界面添加的顺序固定由基底表面开始算起。 tz):$1X_  
    • 选中的界面会以红色突出显示。 ?L }>9$"  
    • 此外,无法在此处定义光栅前面的介质(指 vx9!KWy}  
    最后一个界面后的介质)。它会自动从光栅部件前面的材料中提取。 G!j9D  
    • 可以在光学参数设置编辑器(Optical Setup Editor)中更改这处材料。
    LhO\a  
    3%*igpj\)  
    • 堆栈周期(Stack Period)可以控制整个结构的周期。 vgeqH[:  
    • 对于二维周期性光栅,必须在x和y方向分别定义周期。 t2,II\K l  
    • 该周期也是FMM算法的周期边界条件。 4|PWR_x  
    • 对于简单的光栅结构,建议选择与介质周期一致 (Dependent from the Period of Medium) 选项,并选择合适的周期性介质的序号。 wlNL;W@w  
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