入射的案例
VirtualLab：單入射方向光波導耦合光柵的優(yōu)化
本例展示了針對特定入射方向優(yōu)化二元光柵以獲得最佳光導耦合效率的設計策略。
建模任務
參數(shù)運行的掃描模式
VirtualLab Fusion參數(shù)運行文檔的掃描模式允許對參數(shù)空間的多維(通常是2D)區(qū)域執(zhí)行參數(shù)掃描。這種掃描方法可以用于詳細分析光柵特性。更多資料請瀏覽：
參數(shù)運行的掃描模式
尋找初始解(正入射)
參數(shù)優(yōu)化
為了找到合適的光柵參數(shù)集，使用了VirtualLab Fusion的優(yōu)化文檔。它可以為目標值定義自定義的優(yōu)化函數(shù)、參數(shù)約束和權重。更多資料請瀏覽：
參數(shù)優(yōu)化文檔簡介
經(jīng)過參數(shù)優(yōu)化的最終設計(正入射 )
15°入射的初始解與最終設計
VirtualLab Fusion技術
文件信息
延伸閱讀
□ 連續(xù)調制光柵區(qū)域光波導的優(yōu)化
□ 如何用真實的光柵結構建立光波導
□ 目標視場下光波導耦合斜光柵的優(yōu)化
□ 參數(shù)運行的掃描模式
□ 參數(shù)優(yōu)化文檔簡介
展開 VirtualLab：單入射方向光波導耦合光柵的優(yōu)化
本例展示了針對特定入射方向優(yōu)化二元光柵以獲得最佳光導耦合效率的設計策略。
建模任務
參數(shù)運行的掃描模式
VirtualLab Fusion參數(shù)運行文檔的掃描模式允許對參數(shù)空間的多維(通常是2D)區(qū)域執(zhí)行參數(shù)掃描。這種掃描方法可以用于詳細分析光柵特性。更多資料請瀏覽：
參數(shù)運行的掃描模式
尋找初始解(正入射)
參數(shù)優(yōu)化
為了找到合適的光柵參數(shù)集，使用了VirtualLab Fusion的優(yōu)化文檔。它可以為目標值定義自定義的優(yōu)化函數(shù)、參數(shù)約束和權重。更多資料請瀏覽：
參數(shù)優(yōu)化文檔簡介
經(jīng)過參數(shù)優(yōu)化的最終設計(正入射 )
15°入射的初始解與最終設計
VirtualLab Fusion技術
文件信息
延伸閱讀
□
連續(xù)調制光柵區(qū)域光波導的優(yōu)化
□ 如何用真實的光柵結構建立光波導
□ 目標視場下光波導耦合斜光柵的優(yōu)化
□ 參數(shù)運行的掃描模式
□ 參數(shù)優(yōu)化文檔簡介
展開 平面波入射十字交叉結構
本示例計算入射平面波(斜入射角度)通過一個孤立的十字交叉結構的光傳播:
十字交叉結構
在第一個后處理中，計算上半部分空間的傅里葉變換(輸出文件transmitted_fourier_transform.jcm)。在后續(xù)處理的光學成像中，這個傅里葉變換被映射到image_fourier_transform.jcm模擬光通過光學系統(tǒng)傳輸(定義在后處理光學成像)。您可以使用笛卡爾輸出后處理來計算這樣形成的相干圖像。下圖顯示了S偏振光照明下不同Z切片(圖像平面沿Z方向位移)的圖像。
下圖顯示了S偏光照明下不同z-切片(圖像平面沿z-方向位移)的圖像。
十字經(jīng)過光學系統(tǒng)后的相干像(斜入射的s偏振入射平面波)
十字經(jīng)過光學系統(tǒng)后的相干像(斜入射的p偏振入射平面波)
展開 單入射方向光導耦合光柵的優(yōu)化
該示例示出了針對一個特定入射方向優(yōu)化矩形光柵以獲得最佳光導耦合效率的設計策略。
優(yōu)化任務
尋找合適的初始解（正入射）
基于初始解進一步優(yōu)化（正入射）
15°斜入射的光柵優(yōu)化
優(yōu)化光柵結構的對比
看看VirtualLab Fusion
VirtualLab Fusion的工作流程
? 光導耦合光柵結構的配置
- 使用特殊介質配置光柵結構[用例]
- 使用界面配置光柵結構[用例]
? 分析耦合光柵衍射效率
- 用于光導耦合光柵評估的自定義探測器[用例]
? 粗略掃描參數(shù)以找到初始解
? 基于參數(shù)優(yōu)化進一步優(yōu)化光柵結構
VirtualLab Fusion技術
文件信息
延伸閱讀 - 光導耦合的斜光柵分析
展開 
[VirtualLab] 單入射方向光導耦合光柵的優(yōu)化
該示例示出了針對一個特定入射方向優(yōu)化矩形光柵以獲得最佳光導耦合效率的設計策略。
優(yōu)化任務
尋找合適的初始解（正入射）
基于初始解進一步優(yōu)化（正入射）
15°斜入射的光柵優(yōu)化
優(yōu)化光柵結構的對比
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VirtualLab Fusion的工作流程
? 光導耦合光柵結構的配置
- 使用特殊介質配置光柵結構[用例]
- 使用界面配置光柵結構[用例]
? 分析耦合光柵衍射效率
- 用于光導耦合光柵評估的自定義探測器[用例]
? 粗略掃描參數(shù)以找到初始解
? 基于參數(shù)優(yōu)化進一步優(yōu)化光柵結構
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文件信息
展開 用于X射線束的掠入射聚焦鏡
摘要
掠入射反射光學在x射線束線中得到了廣泛的應用，特別是在Kirkpatrick-Baez橢圓鏡系統(tǒng)中 [A. Verhoeven, et al., Journal of Synchrotron Radiation 27.5 (2020): 1307-1319]。使用兩個物理上分離的橢圓鏡聚焦光束的兩個維度即可完成聚焦。系統(tǒng)可以將入射的X射線聚焦到納米級的光斑尺寸。該系統(tǒng)在VirtualLab Fusion中構建，并對焦場進行了計算。
建模任務
橢圓鏡的解析設計
橢圓鏡的解析設計
橢圓鏡的解析設計
焦面的電場與能量密度
走進VirtualLab Fusion
VirtualLab Fusion中的工作流程
VirtualLab Fusion技術
文件信息
延伸閱讀
- 用于X射線成像的單光柵干涉儀
展開 用于X射線束的掠入射聚焦鏡
摘要
掠入射反射光學在x射線束線中得到了廣泛的應用，特別是在Kirkpatrick-Baez橢圓鏡系統(tǒng)中 [A. Verhoeven, et al., Journal of Synchrotron Radiation 27.5 (2020): 1307-1319]。使用兩個物理上分離的橢圓鏡聚焦光束的兩個維度即可完成聚焦。系統(tǒng)可以將入射的X射線聚焦到納米級的光斑尺寸。該系統(tǒng)在VirtualLab Fusion中構建，并對焦場進行了計算。
建模任務
橢圓鏡的解析設計
橢圓鏡的解析設計
橢圓鏡的解析設計
焦面的電場與能量密度
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延伸閱讀
-用于X射線成像的單光柵干涉儀
展開 用于X射線束的掠入射聚焦鏡
摘要
掠入射反射光學在x射線束線中得到了廣泛的應用，特別是在Kirkpatrick-Baez橢圓鏡系統(tǒng)中 [A. Verhoeven, et al., Journal of Synchrotron Radiation 27.5 (2020): 1307-1319]。使用兩個物理上分離的橢圓鏡聚焦光束的兩個維度即可完成聚焦。系統(tǒng)可以將入射的X射線聚焦到納米級的光斑尺寸。該系統(tǒng)在VirtualLab Fusion中構建，并對焦場進行了計算。
建模任務
橢圓鏡的解析設計
橢圓鏡的解析設計
橢圓鏡的解析設計
焦面的電場與能量密度
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延伸閱讀
- 用于X射線成像的單光柵干涉儀
展開 VirtualLab：用于X射線束的掠入射聚焦鏡
摘要
掠入射反射光學在x射線束線中得到了廣泛的應用，特別是在Kirkpatrick-Baez橢圓鏡系統(tǒng)中 [A. Verhoeven, et al., Journal of Synchrotron Radiation 27.5 (2020): 1307-1319]。使用兩個物理上分離的橢圓鏡聚焦光束的兩個維度即可完成聚焦。系統(tǒng)可以將入射的X射線聚焦到納米級的光斑尺寸。該系統(tǒng)在VirtualLab Fusion中構建，并對焦場進行了計算。
建模任務
橢圓鏡的解析設計
橢圓鏡的解析設計
橢圓鏡的解析設計
焦面的電場與能量密度
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延伸閱讀
-用于X射線成像的單光柵干涉儀
展開 JCMsuite應用：平面波入射非周期結構中的近場分布
基準問題包括計算由平面波入射的孤立(即非周期)模式中的近場。該幾何結構由基板上銀膜中的孤立亞波長狹縫和銀膜中相鄰的平行凹槽組成。平面波垂直入射該裝置，并具有平面內(nèi)電場極化(分別為面外磁場極化)。通過狹縫傳輸?shù)轿挥讵M縫下方特定距離的探測器區(qū)域的光的能量通量被檢測，并歸一化為通過狹縫的能量通量，在不存在凹槽的第二次模擬中計算。由于幾何、光源和材料的特性，等離子體效應導致了歸一化透射對物理參數(shù)的非常關鍵的依賴。這使得標準化傳輸?shù)臏蚀_計算成為具有挑戰(zhàn)性的基準問題。
狹縫槽設置（左）和用于歸一化的狹縫設置（右）的三角形網(wǎng)格；灰色：銀膜，藍色：基板，紅色：檢測器區(qū)域，綠色：空氣；請注意金屬角處網(wǎng)格的預細化。
計算后場強度，有有限元網(wǎng)格部分（右）和沒有限元網(wǎng)格部分（左）（頂行： 圖 ，底行： 圖 ，偽色標）。
data_analysis文件夾還包含一個腳本，用于執(zhí)行有槽和沒有槽的模擬(根據(jù)基準問題，用于對能量流進行規(guī)范化)。該腳本還允許更改數(shù)值和物理項目參數(shù)，例如，檢查準確性。下面顯示了一些示例字段分布。
[1]P. Lalanne, et al., Numerical analysis of a slit-groove diffraction problem, JEOS - Rapid 2, 07022 (2007).
[2]S. Burger, et al., Finite-element based electromagnetic field simulations: Benchmark results for isolated structures, Proc. SPIE 8880, 88801Z (2013), http://arxiv.org/pdf/1310.2732
展開 JCMsuite應用：平面波入射非周期結構中的近場分布
基準問題包括計算由平面波入射的孤立(即非周期)模式中的近場。該幾何結構由基板上銀膜中的孤立亞波長狹縫和銀膜中相鄰的平行凹槽組成。平面波垂直入射該裝置，并具有平面內(nèi)電場極化(分別為面外磁場極化)。通過狹縫傳輸?shù)轿挥讵M縫下方特定距離的探測器區(qū)域的光的能量通量被檢測，并歸一化為通過狹縫的能量通量，在不存在凹槽的第二次模擬中計算。由于幾何、光源和材料的特性，等離子體效應導致了歸一化透射對物理參數(shù)的非常關鍵的依賴。這使得標準化傳輸?shù)臏蚀_計算成為具有挑戰(zhàn)性的基準問題。 狹縫槽設置（左）和用于歸一化的狹縫設置（右）的三角形網(wǎng)格；灰色：銀膜，藍色：基板，紅色：檢測器區(qū)域，綠色：空氣；請注意金屬角處網(wǎng)格的預細化。
計算后場強度，有有限元網(wǎng)格部分（右）和沒有限元網(wǎng)格部分（左）（頂行： 圖 ，底行： 圖 ，偽色標）。
data_analysis文件夾還包含一個腳本，用于執(zhí)行有槽和沒有槽的模擬(根據(jù)基準問題，用于對能量流進行規(guī)范化)。該腳本還允許更改數(shù)值和物理項目參數(shù)，例如，檢查準確性。下面顯示了一些示例字段分布。
[1]P. Lalanne, et al., Numerical analysis of a slit-groove diffraction problem, JEOS - Rapid 2, 07022 (2007).[2]S. Burger, et al., Finite-element based electromagnetic field simulations: Benchmark results for isolated structures, Proc. SPIE 8880, 88801Z (2013), http://arxiv.org/pdf/1310.2732
展開 
單入射方向光導耦合光柵的優(yōu)化
該示例示出了針對一個特定入射方向優(yōu)化矩形光柵以獲得最佳光導耦合效率的設計策略。
摘要
X射線掠入射聚焦反射鏡
摘要
掠入射反射光學元件在X射線光路中廣泛使用，特別是Kirkpatrick-Baez（KB）橢圓反射鏡系統(tǒng)。（A. Verhoeven, et al., Journal of Synchrotron Radiation 27.5 (2020): 1307-1319）聚焦是通過使用兩個物理分離的橢圓反射鏡聚焦二維光束來實現(xiàn)的。進入系統(tǒng)的X射線可以通過系統(tǒng)聚焦到納米尺度大小的光斑。該系統(tǒng)在VirtualLab Fusion中進行了建模和仿真，并計算了焦點位置的電場。
建模任務
分析設計橢圓反射鏡（1）
分析設計橢圓反射鏡（2）
分析設計橢圓反射鏡（3）
焦平面上的能量密度和電場
軟件界面
VirtualLab Fusion操作流程
設置輸入高斯場
- 基本光源模式（教學視頻）
設置組件的位置和方向
- LPD II 位置和方向 （教學視頻）
可編程的橢圓界面
- 如何使用可編程界面和示例 （球面）（應用案例）
VirtualLab Fusion技術
文檔信息
拓展閱讀
- 用于x射線成像的單光柵干涉儀
展開 VirtualLab Fusion應用：X射線掠入射聚焦反射鏡
摘要
掠入射反射光學元件在X射線光路中廣泛使用，特別是Kirkpatrick-Baez（KB）橢圓反射鏡系統(tǒng)。（A. Verhoeven, et al., Journal of Synchrotron Radiation 27.5 (2020): 1307-1319）聚焦是通過使用兩個物理分離的橢圓反射鏡聚焦二維光束來實現(xiàn)的。進入系統(tǒng)的X射線可以通過系統(tǒng)聚焦到納米尺度大小的光斑。該系統(tǒng)在VirtualLab Fusion中進行了建模和仿真，并計算了焦點位置的電場。
建模任務
系統(tǒng)參數(shù)來源于A. Verhoeven, et al., Journal of Synchrotron Radiation 27.5 (2020): 1307-1319.
分析設計橢圓反射鏡（1）
分析設計橢圓反射鏡（2）
分析設計橢圓反射鏡（3）
焦平面上的能量密度和電場
軟件界面
展開 VirtualLab Fusion應用：X射線掠入射聚焦反射鏡
摘要
掠入射反射光學元件在X射線光路中廣泛使用，特別是Kirkpatrick-Baez（KB）橢圓反射鏡系統(tǒng)。（A. Verhoeven, et al., Journal of Synchrotron Radiation 27.5 (2020): 1307-1319）聚焦是通過使用兩個物理分離的橢圓反射鏡聚焦二維光束來實現(xiàn)的。進入系統(tǒng)的X射線可以通過系統(tǒng)聚焦到納米尺度大小的光斑。該系統(tǒng)在VirtualLab Fusion中進行了建模和仿真，并計算了焦點位置的電場。
