在本示例中,我們使用 RCWA 求解器設(shè)計(jì)了一個(gè)斜面浮雕
光柵 (SRG),它將用于將
光線耦合到單色
增強(qiáng)現(xiàn)實(shí) (AR)
系統(tǒng)的波導(dǎo)中。光柵的幾何形狀經(jīng)過(guò)
優(yōu)化,可將正常入射光導(dǎo)入-1 光柵階次。
YHETI~'j. z6p#fsD 然后我們將光柵特性導(dǎo)出為
Lumerical Sub-Wavelength Model (LSWM) JSON 格式,以便在 Speos 的系統(tǒng)級(jí)
仿真中對(duì) SRG 進(jìn)行建模(請(qǐng)參閱 "Augmented Reality Optical System”)
]~?S~l% D-Bv(/Pz]$ Rz`@N`U 概述
pGY [f@_x- r@|R-Binz _n<
LVdE SRG 幾何圖形根據(jù)其傾斜角度、填充因子和高度進(jìn)行
參數(shù)化,如下所示:
-,R0IGS Qe2m8 gb]hOB7g 光柵和基板的折射率為1.8。光柵被空氣包圍。周期固定在 393 nm。
P7}t lHX 8BHL 對(duì)光柵進(jìn)行優(yōu)化,以將
波長(zhǎng)為 550 nm 的光傳輸?shù)?-1 光柵階次。RCWA 求解器用于SRG的優(yōu)化和完整的特性描述,具體包含定義仿真參數(shù)和運(yùn)行仿真這兩個(gè)步驟。
ZvUp#8x(3 =Ml|l$ 第 1 步:耦合光柵的優(yōu)化
i%xI9BO9 使用內(nèi)置的粒子群優(yōu)化(PSO)實(shí)用程序,優(yōu)化SRG的傾斜角、填充因子和光柵高度,以最大限度地提高在法向入射時(shí) 550 nm波長(zhǎng)下S偏振的透射率。
+7Sf8tg\ 第 2 步:完整特性描述和數(shù)據(jù)導(dǎo)出
&@=u+)^-{ 光柵優(yōu)化是使用來(lái)自光柵上方的正常入射光進(jìn)行的。但是,一旦選擇了優(yōu)化的幾何結(jié)構(gòu),就必須針對(duì)光線追蹤仿真中預(yù)期的入射角范圍以及前進(jìn)和后退方向計(jì)算完整的光柵特性。然后將結(jié)果導(dǎo)出到一個(gè) JSON 文件,該文件可以使用腳本在 Speos 或 Zemax 中使用。
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%;4e~t ?O!]8k`1$ 運(yùn)行和結(jié)果
W=~id"XtJ L5R `w&Up 第 1 步:優(yōu)化 SRG 幾何結(jié)構(gòu)
K1;zMh 1.打開(kāi)并運(yùn)行
模擬文件 ar_srg.fsp 。
La\Q'0 2.右鍵單擊“grating_orders”結(jié)果,然后選擇“ 新建可視化工具 >可視化 ”。
Mx^y>\X)v 3.單擊并拖動(dòng)繪圖以放大“Ts_grating”結(jié)果(綠線)。
2y^Uk,g Er`TryN|} *]FgfttES 這些結(jié)果表明,初始設(shè)計(jì)將大約56%的正常入射S偏振光引導(dǎo)到-1光柵階次,F(xiàn)在,我們將使用優(yōu)化實(shí)用程序優(yōu)化 光柵幾何結(jié)構(gòu)以增加此值。
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