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    [技术]使用界面配置光栅结构 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 01-12
    摘要 ~h~K"GbC?  
    <"uT=]wZ=  
    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。 qIwI]ub~  
    jhWNMu  
    v5|X=B>&>  
    9E (VU.  
    本用例展示了...... rAdYBr=0  
    •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构,例如: 1Ftl1uf  
    - 矩形光栅界面 g<[_h(xDeG  
    - 过渡点列表界面  W t&tu2  
    - 锯齿光栅界面 !@ml^&hP  
    - 正弦光栅界面 o0~+%&  
    •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 sW~Z?PFP  
    Jlw oSe:S  
    光栅工具箱初始化 @15%fX`*o  
    •初始化 5#zwd oQ  
    -  开始 }2.^n{Y  
    光栅 ZhKYoPIq  
    通用光栅光路图 1NO<K`  
    •注意:使用特殊类型的光栅,例如: 矩形形状, rsP3?.E  
    可直接选择特定的光路图。 "hU'o&  
    eH2.,wY1  
    )* @Oz  
    EO'[AU%~  
    光栅结构设置 V8>%$O sw  
    •首先,必须定义基板(基块“Base Block”)的厚度和材料 >Au]S `  
    '#SacJ\L7  
    •在VirtualLab中,光栅结构在所谓的堆栈(stack)中定义。 ]@op  
    •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 .`!|^h%0  
    |X9YVZC  
    Ox"4 y  
    ;l_%;O5  
    •例如,选择第一个界面上的堆栈。 Urhh)i  
    hq.z:D  
    堆栈编辑器 pR8]HNY0  
    •在堆栈编辑器(Stack Editor)中,可以从目录中添加或插入界面。 S]Gw}d]4  
    •VirtualLab的目录提供了几种类型的界面。 所有界面都可以用来定义光栅。 ,UQ4`Mh^L  
    jxL5L[  
    &oevgG  
    Tx35~Z`0  
    矩形光栅界面 VdR5ZP  
    S @\Pki+n[  
    •一种可能的界面是矩形光栅界面。 JBdZ]  
    •此类界面适用于简单二元结构的配置。 x%ZjGDFm  
    •在此示例中,由银制成的光栅位于玻璃基板上。 #.0^;M5Nh  
    •为此,增加了一个平面界面,以便将光栅结构与基块分开。 5gg_c?Vh/  
    •在堆栈编辑器的视图中,根据折射率(黑暗表示更高),其他颜色表示不同的材料。 H~+D2A  
    hq/k}Y  
    lY_E=K]  
    TuphCu+Oh  
    矩形光栅界面 GLA,,i'i9  
    •请注意:界面的顺序始终从基板表面开始计算。 Tn[DF9;?  
    •所选界面在视图中以红色突出显示。 "])X0z yM  
    Z>Nr"7k  
    •此外,此处无法定义光栅前方的介质(指最后一个接界面后面的介质)。 它自动取自光栅元件前面的材料。 4E:HO\  
    •可以在光路编辑器(Light Path Editor)中更改此材质。 pYJv|`+  
    8^;[c  
    •堆栈周期(Stack Period)允许控制整个配置的周期。 3|RfX  
    •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 :{C#<g`  
    •如果是简单的光栅结构,建议选择“取决于界面周期”(Dependent from Period of Interface)选项,并选择适当的周期性界面索引。 ):eX*  
    FsZF>vaV  
    DY?`Y%"  
    RNuOwZ1m  
    .l5y !?  
    8QDRlF:;<  
    矩形光栅界面参数 cS,(HLO91  
    •矩形光栅界面由以下参数定义 GiB3.%R`  
    - 狭缝宽度(绝对或相对) N(Us9  
    - 光栅周期 Y_S^B)y  
    - 调制深度  N\DEY]  
    •可以选择设置横向移位和旋转。 UaCEh?D+Y  
    'OSZ'F3PV  
    `!5 ZF@Q>e  
    L #p-AK  
    高级选项和信息 G@h6>O  
    •在传播菜单中,有几个高级选项可用。 -G]\"ZGi  
    •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 ofl3G {u  
    •可以设置总级次数或衰逝波级次数 ]7v-qd  
    (evanescent orders)。 `N}<lg(0#  
    •如果考虑金属光栅,这项功能非常实用。 GDP@M)~6*  
    •相反,在介质光栅的情况下,默认设置就足够了。 eh nN  
    ~m y\{q  
    z?_c:]D  
    #\iQ`Q<B  
    •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 (w?@qs!  
    •层分解(Layer Decomposition)和过渡点分解(Transition Point Decomposition)设置可用于调整结构的离散化。 默认设置适用于几乎所有光栅结构。 ' A= x  
    •此外,有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 S0 M-$  
    •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。 &fq-U5zH  
    { dwm>a  
    $zbm!._~DA  
    :x]gTZ?  
    过渡点列表界面 9*RfOdnNe  
    •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 $@+\_f'bU>  
    •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 pq+Gsu1^  
    •同样,平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。 &CF74AN#  
    lh3%2Dq$  
    WZdA<<,:o  
    过渡点列表参数 wx BQ#OE  
    •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 YMad]_XOP  
    •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。 {;);E  
    `,Q uO  
    TLl*gED  
    Yn[y9;I{  
    •必须在周期化(Periodization)选项卡中设置此界面的周期。 bV|:MW <Wv  
    •此处,可以定义x方向和y方向的周期。 }k7@ X  
    •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。 ~HI|t2C  
    {-J/ <a@  
    S%-L!V ,  
    }3j/%oN.(  
    高级选项及信息 _;W}_p}q{  
    •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。 2sjV*\Udf  
    F N;X"it.  
    j\f;zb?F  
    A5z`_b4f  
    正弦光栅界面 _ mhP:O  
    •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 }&d]Uv/4  
    •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 ^4x(a&  
    •如果使用单个界面来描述光栅结构,则会自动选择材料: oOBN  
    - 脊的材料:基板的材料 k4'rDJfB  
    - 凹槽材料:光栅前面的材料 }7+G'=XI/  
    0vQ@n7  
    ;n00kel$  
    ?o$6w(]''  
    正弦光栅界面参数 j! iimdq  
    - 正弦光栅界面也由以下参数定义: &Ph@uZ\  
    •光栅周期 O1Ey{2Q  
    •调制深度 E@hvO%  
    - 可以选择设置横向移位和旋转。 k]l M%  
    - 由于这是光栅界面(类似于矩形和锯齿借口),因此不必选择周期。 4Wk/^*?  
    )MHvuk:I)  
    bqFGDmu6'  
    bk}.^m!  
    高级选项和信息 IX']s;b  
    •同样,可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。 ])'22sY  
    o?b$}Qrl  
    4 (& W>E  
    q El:2<  
    高级选项及信息 zIf/jk  
    •如果增加层数(例如,增加2倍),则离散化变得光滑。 H5S>|"`e`e  
    h35x'`g7+r  
    R#1h.8  
    锯齿光栅界面 qm4 Ejc<  
    •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 K:c5Yq^  
    •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 h<4WY#Y  
    •如果使用单个界面来描述光栅结构,则会自动选择材料: D0v!fF ~  
    - 脊的材料:基板的材料 @ >%I\  
    - 凹槽材料:光栅前面的材料 HY~\e|o  
    q!$ZBw-7>A  
    l6:k|hrm;  
    q62TYg}  
    锯齿光栅界面参数 aDm$^yP  
    •锯齿光栅界面也由以下参数定义: ]BP"$rs  
    - 光栅周期 K!7o#"GM  
    - 调制深度 15 x~[?!  
    •此外,闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 vY7C!O/y_k  
    •可以选择设置横向移位和旋转。 o_t2 Z  
    •由于这是光栅界面(类似矩形和正弦型),因此不必选择周期。 7C9qkQ Jqn  
    fCJ:QK!  
    2.p7fu  
    Xnt`7L<L  
    高级选项和信息 ]QJLES  
    •同样,可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 /~{8/u3  
    b&"=W9(V  
    探测器位置的注释 ZtlF]k:MV  
    关于探测器位置的注释 lfOF]Kiqr  
    •在VirtualLab中,探测器默认位于基板后面的空气中。 1 ?]Gl+}  
    •如果光栅包含在复杂的光学装置中,则必须这样做。 kn 5q1^  
    •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。 ((7~o?Vbg  
    •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)。 (^ZC8)0i(  
    •可以避免这些干涉效应的不良影响。 QzT)PtX  
    |fYNkD 8z1  
     
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