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    [分享]三維（3D）光柵建模教程 [復(fù)制鏈接]

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    只看樓主 倒序閱讀 樓主  發(fā)表于: 2021-09-23
    本案例將解釋如何在VirtualLab中進行三維光柵建模 :;;k+Sw3  
     mKoDy`s  
    本案例所使用的工具箱為光柵工具箱 OnyAM{$g  
     `4e| I.`^r  
    基于堆棧結(jié)構(gòu)進行光柵模擬的光柵工具箱具有兩種類型的光柵，分別為二維（2D）光柵和三維（3D）光柵 2*V]jO  
     sX ]gL  
    基于堆棧的光柵元件包含一個基板(base block)，堆棧(stack)則位于基板的邊界上，基板為均勻介質(zhì)，下圖為三種類型的堆棧-基板結(jié)構(gòu) 'J)9#  
    m {&lU@uL  
    建模步驟如下： s`pdy$  
     Z{gDEo)  
    1. 進入VirtualLab軟件主窗口，通過解決方案(Solutions)-光柵工具箱(Grating Toolbox)-三維光柵工具箱(3D Grating Toolbox)-一般光柵(General Grating Light Path Diagram)，以創(chuàng)建光路流程圖(light path diagram，簡稱LPD) QVah4wFL*.  
     AF, ;3G  
    P F);KQ  
    2. 雙擊LPD中的一般三維光柵(General Grating 3D)，進入光柵編輯窗口 IpM"k)HR  
    )(rr1^Xer  
    3. (1)在結(jié)構(gòu)/功能(Structure/Function)子窗口中將第一個光學(xué)界面選擇作為堆棧(Use Stack on First Interface)，之后點擊“加載(Load)”進入VirtualLab預(yù)設(shè)堆棧目錄； (2)選擇體光柵(Volume Grating)；(3)點擊“編輯(Edit)”進入堆棧編輯窗口，如下圖所示 : rudo[L  
     %TO&  
    <<V"4 C2  
    (1)
    dA<SVk*0Q  
    (2)
    0b<Qs88yd>  
    (3) "Xl"H/3r  
    4. 在VirtualLab中，堆棧的定義是通過設(shè)定兩個或兩個以上平行光學(xué)界面之間填充介質(zhì)實現(xiàn)的�，F(xiàn)在我們演示如何在由兩個光學(xué)界面定義的堆棧中更換填充介質(zhì)。 (1)在光柵堆棧編輯窗口，點擊“加載(Load)”，進入介質(zhì)目錄； (2)在柱型介質(zhì)(Pillar Media)中選擇鉻柱(Chromium Pillars)作為光學(xué)界面間的介質(zhì) Y5P9z{X=  
     t0za%q!fK<  
    (1) 1r5Z$3t\  
    (2) Zad>i w}  
    5. 點擊“編輯(Edit)”進入介質(zhì)界面，確認介質(zhì)無誤后點擊“預(yù)覽  ”， 在預(yù)覽窗口改變預(yù)覽范圍，以便于清晰展示折射率分布 4hYK$!"r  
     7jr+jNsowj  
    (1)
    EztuVe  
    (2)
    9?^0pR p  
    (3) |,({$TrF  
    6. 將堆棧的兩光學(xué)界面間距離改為1um，同時改變堆棧周期(Stack Period)，如下圖所示 1/syzHjbY  
     (4IP&^j:\  
    ulk/I-y  
    7. 要使用傅里葉模態(tài)法(Fourier Modal Method，簡稱FMM)進行光柵模擬，需要將用于描述光柵的介質(zhì)折射率分布，即 ，離散化。在VirtualLab中，離散化是通過設(shè)置分立的折射率轉(zhuǎn)變點(transition points)實現(xiàn)的。下面調(diào)整介質(zhì)折射率離散化相關(guān)的數(shù)值設(shè)置，進入傳播(Propagation)子窗口中，選擇高級設(shè)置(Advanced Settings)，在轉(zhuǎn)變點離散化(Transition Point Decomposition)下使用默認的精確因子(Accuracy Factor)為1，進行離散化預(yù)覽(Decomposition Preview)，然后將精確因子調(diào)整到3，然后再次進行離散化預(yù)覽 `-Tb=o}.  
     m|;gl|dTB  
    (1) Nr}O6IJ>Sg  
    (2) 79D;0  
    (3) ~Q]/=HK  
    PS：通過提高精確因子，增加了取樣點數(shù)，可以看出光柵結(jié)構(gòu)的分辨率更高，因此可以更精確的模擬光柵結(jié)構(gòu)，但同時也需要耗費更多的計算時間 Xc&J.Tw#4*  
    sn Ou  
    8. 配置傅里葉模態(tài)法（FMM），在傳播方法(Propagation Methods)標簽下，點擊”編輯”(Edit)進入FMM配置窗口，選擇衍射級數(shù)目(Number of Diffraction Orders)。衍射級數(shù)目表示使用FMM方法時所考慮計算的衍射級次總數(shù)。 }9