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infotek 2020-08-20 09:58

使用界面配置光栅结构

摘要 -S; &Q'Mt  
 Iao[Pyk  
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。 WOndE=(V  
%my  
pZ+j[!  
izt^Wi|  
本用例展示了...... /jrY%C  
•如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构,例如: qj?2%mK`  
- 矩形光栅界面 &?a.mh/8[[  
- 过渡点列表界面 0B3 Q Vbp'  
- 锯齿光栅界面 o+)A'S  
- 正弦光栅界面 wz@FrRP=  
•如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 e)pTC97^L  
LZ&uj{ <  
光栅工具箱初始化 ."JzDs   
•初始化 \ sf!  
-  开始 ~%aJFs  
光栅 Ysk, w,K  
通用光栅光路图 sX'U|)/pD  
•注意:使用特殊类型的光栅,例如: 矩形形状, f4]&pcK  
可直接选择特定的光路图。 {'(ej5,6  
ATO 5  
~PUsgL^  
ec?1c&E  
光栅结构设置 mq`5w)S)\o  
•首先,必须定义基板(基块“Base Block”)的厚度和材料。 :c;_a-69  
ggCr-  
•在VirtualLab中,光栅结构在所谓的堆栈(stack)中定义。 $,`VUe{  
•堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 lS{4dvr?w  
}=pOiILvD  
7x+=7,BZd  
&|,s{?z2  
•例如,选择第一个界面上的堆栈。 Z}f^qc+  
F^TAd  
堆栈编辑器 ZKsQ2"8{M  
•在堆栈编辑器(Stack Editor)中,可以从目录中添加或插入界面。 CveWl$T12  
•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。 q6)p*}-  
)_pt*xo  
j&llrN  
| M _%QM.  
矩形光栅界面 W%zmD Hk~  
77_g}N  
•一种可能的界面是矩形光栅界面。 T+BIy|O  
•此类界面适用于简单二元结构的配置。 )v-Cj_W5]"  
•在此示例中,由银制成的光栅位于玻璃基板上。 j/`Up  
•为此,增加了一个平面界面,以便将光栅结构与基块分开。 [#zE. TW  
•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。 [,\i[[<  
5\+EHW!o  
(l;C%O7*  
~"5C${~{  
矩形光栅界面 =u[rOU{X"W  
•请注意:界面的顺序始终从基板表面开始计算。 ^OjvL6 A/p  
•所选界面在视图中以红色突出显示。 9g+UJ\u^  
johmJLC  
•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。 $OT}`Te~  
•可以在光路编辑器(Light Path Editor)中更改此材质。  xLLC)~  
lSs^A@s  
•堆栈周期(Stack Period)允许控制整个配置的周期。 ?V6 %>RU  
•此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 yj]ML:n  
•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。 $KH@,;Xz  
tbRE/L<  
ax;{MfsK  
_p$"NNFN  
1uY3[Z9S  
B[Ix?V4yy  
矩形光栅界面参数 M@5KoMsB9  
•矩形光栅界面由以下参数定义 xan/ay>  
- 狭缝宽度(绝对或相对) j& <tdORT  
- 光栅周期 wFn@\3%l`  
- 调制深度 o9~h%&  
•可以选择设置横向移位和旋转。 &s2#1  
&l?N:(r  
Iy6p>z|  
EK:Y2WZ  
高级选项和信息 #efqG=q  
•在传播菜单中,有几个高级选项可用。 sio)_8tp  
•传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 X!2.IsIS8  
•可以设置总级次数或衰逝波级次数 =]WW'~  
(evanescent orders)。 .wM:YX'[G  
•如果考虑金属光栅,这项功能非常实用。 nq),VPJi  
•相反,在介质光栅的情况下,默认设置就足够了。 /kAwe *)  
fuQ4rt[i  
rO5u~"v]  
f<) Ro$   
•高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 Bmi:2} j  
•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。 %GNUnr$  
•此外,有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 'MSEki67  
•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。 B-B?Ff>  
r94j+$7  
Dl>*L  
0>I]=M]@  
过渡点列表界面 y*y`t6D  
•另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 uDpf2(>s  
•此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 wBg<Q{J  
•同样,平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。 9k(*?!\;  
kQqBHA  
N)9pz?*V  
过渡点列表参数 gcQ.  YP9  
•过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 L7i}Ga!8  
•上限(Upper Limit)必须设置为大于所需光栅周期一半的值,但在周期性结构的情况下自动设置。 2]?w~qjWm  
j` [#Ij  
L"Qh_+   
j|3g(_v4W  
•必须在周期化(Periodization)选项卡中设置此界面的周期。 oV%( 37W9=  
•此处,可以定义x方向和y方向的周期。 D2>hMc  
•在这种情况下,可以忽略内部和外部定义区域的设置,因为接口的扩展已经被周期性边界条件截断。 % JgRcx  
</K%i;l  
?|%\<h@;  
Z?!JV_K  
高级选项及信息 KK&<Vw|O\  
•同样,可以在高级设置选项卡页面上调整和研究分解结构的数据。 EX+={U|ua$  
(#f m (@T  
o(B<!ji~'  
;zfQ3$@9  
正弦光栅界面 m_{%tU;N  
•另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 B2ek&<I7N  
•此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 c n\k`8  
•如果使用单个界面来描述光栅结构,则会自动选择材料: Oz4,Y+[#  
- 脊的材料:基板的材料 ^yEj]]6  
- 凹槽材料:光栅前面的材料 >%PL_<Vbv  
hLDch5J5~  
 ~ LJ>WA  
>N+bU{s  
正弦光栅界面参数 ]Ssw32yn  
- 正弦光栅界面也由以下参数定义: )OW(T^>_'I  
•光栅周期 =j'J !M  
•调制深度 8o8b'tW^  
- 可以选择设置横向移位和旋转。 Gvt;Q,hH  
- 由于这是光栅界面(类似于矩形和锯齿借口),因此不必选择周期。 EI?d(K  
Lo$Z>u4(c  
Z@>=&  
t%]^5<+X58  
高级选项和信息 cJ7{4YK_#/  
•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。 4 ~MJ4:  
\-$b o=s.  
Z1)jRE2dl  
:{TmR3.  
高级选项及信息 3<e(@W}n-M  
•如果增加层数(例如,增加2倍),则离散化变得光滑。 i-:8TfI,  
L&!g33J&  
v -|P_O&z  
锯齿光栅界面 'XZI{q2i  
•另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 IF36K^K  
•此界面允许配置闪耀结构的光栅。 yL.PGF1(  
•如果使用单个界面来描述光栅结构,则会自动选择材料: 0gwm gc/#  
- 脊的材料:基板的材料 CN8@c!mB  
- 凹槽材料:光栅前面的材料 ^LEmi1L  
\GbHS*\+  
 &*>C PO  
~7,2N.vO2  
锯齿光栅界面参数 `PQ?8z|  
•锯齿光栅界面也由以下参数定义: (^s&M  
- 光栅周期 9rpg10/T  
- 调制深度 )$l9xx[  
•此外,闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 7T|J[W O  
•可以选择设置横向移位和旋转。 3gPD(r1g  
•由于这是光栅界面(类似矩形和正弦型),因此不必选择周期。 </+%R"`  
AihL>a%  
Z}'F"}QI  
R$T[%AGZ.  
高级选项和信息 5Sm5jRr  
•同样,可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 f'zU^/$rf  
Bp$+ F/  
探测器位置的注释 {l*&l2  
关于探测器位置的注释 4B3irHs\Q  
•在VirtualLab中,探测器默认位于基板后面的空气中。 O%fp;Y{`  
•如果光栅包含在复杂的光学装置中,则必须这样做。 w ~L\Ebg  
•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\a:eSgaC  
•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)。 C<wj?!v,F[  
•可以避免这些干涉效应的不良影响。 Kl46CZs#8  
4U! .UNi  
<*r<+S   
文件信息
iw~V_y4  
|U#w?eE=  
?2;n=&ZM  
$cJN9|$6  
'4^V4i  
QQ:2987619807 zI2KIXcc  
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