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使用特殊介质的光栅结构的配置
时间:2018-04-03 22:10来源:讯技光电作者: 技术部点击:打印
摘要

光栅结构广泛用于多个应用,如光谱仪、近眼显示系统等。通过应用傅里叶模态方法(FMM),VirtualLab Fusion以一种简单的方法提供了任意光栅结构的严格分析。在光栅软件包中,通过使用堆栈中的多个界面或/和介质可以配置光栅结构。用于设置堆栈的几何结构的用户界面是友好型的,可以用于产生更加复杂的光栅结构。在这个用例中,解释了基于特殊介质光栅结构的配置。 

 
该用例展示了…
在光栅工具箱中通过使用特殊介质如何配置光栅结构,如:
倾斜光栅介质
体光栅介质
如何在计算前改变高级选项&检查定义的结构
 
 
光栅工具箱初始化

初始化
开始->
光栅->
通用光栅光路图
注意:对于特殊类型光栅的使用,如体光栅,可以直接选择特定的光路图
光栅结构设置
首先,需要定义基底(底座)材料和厚度
在VirtualLab中,光栅结构在所谓的堆栈中定义
堆栈可以固定到基底的一边或两边
这个例子中,第一个界面上的堆栈已经选中
 
堆栈编辑器
 
 
堆栈编辑器
 
涂层倾斜光栅介质
 
在目录分类“LightTrans定义”中,可以找到涂层倾斜光栅介质。
这种类型的介质可以使用具有或不具有额外涂层的倾斜光栅结构
在这个例子中,由熔融石英制成的光栅(具有含铬的涂层)位于玻璃基质上
在堆栈编辑器视图中,不同的材料由基于他们折射率的其他颜色显示(暗色意味折射率高)

 
涂层倾斜光栅介质
 
 
涂层倾斜光栅介质
堆栈周期允许控制整个配置的周期
该周期同样用于FMM算法的周期性边界条件
在简单光栅结构的案例中,推荐选择选项“根据介质周期“和选择周期性介质合适的折射率
 
 
涂层倾斜光栅介质参数

 
涂层倾斜光栅介质参数
 
 
高级选项&信息
在传输菜单中,多个高级选项可用
传输方法标签允许编辑FMM算法的精确设置
可以设置考虑的总级数或倏逝级数的数量
这可能是有用的,如果考虑金属光栅
相比之下,在电介质光栅中,默认设置已经足够
 
 
高级选项&信息
高级选项标签提供了结构分解的信息
层分解和过渡点分解设置可用于调整结构的离散化,默认设置适用于几乎所有的光栅结构
更多地,提供了关于层数和过渡点的信息
分解预览按钮提供了用于FMM计算的结构数据的描述,折射率由颜色尺度描述

 
高级选项&信息


 
高级选项&信息
 
 
体光栅介质
 
另一种用于光栅配置的介质类型是体光栅介质
界面允许配置折射率的调制,这由全息曝光产生
同时,两个平面界面作为介质的边界
 
 
体光栅介质参数
 
为了描述体光栅,VirtualLab模拟了一定数量刻蚀波的干涉图案
首先,需要选择全息介质,这提供了初始折射率
其次,折射率调制的周期和取向由入射角(α)和信号波的参考波长控制
更多地,根据入射角引入量化的波矢空间,数值计算量可以显著的减少(也可以查阅更多关于体光栅的文件)
 

 
体光栅介质参数
 

 
高级选项&信息
 
 
高级选项&信息

 
在探测器位置处的备注
在VirtualLab中,探测器默认位于空气中基底的后面
如果光栅包含在复杂的光学装置中,这是必要的
然而,完美的平面和平行基底可能引起更多地干涉效应,这在现实中不会发生
因此,对于合理的光栅效率的计算,在基质材料中设置探测器是合适的(正如大多数光栅评估软件)
这避免了这些干涉效应的不必要的影响


 
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