波導耦合分析的案例
光波導耦合分析分析
光波導耦合分析
從集成光學到現代顯示技術，在如今各種應用中光波導結構起著重要作用。因此，所有基于光波導的應用中，將光耦合出或耦合入光波導是關注的問題。這些任務通常用衍射光柵實現，因為它們可以使用現代制造技術與光波導集成。在VirtualLab Fusion中，可以使用傅立葉模態法（FMM）嚴格計算耦合效率。例如，我們分析了幾個選定的傾斜光柵，模擬結果與文獻中的結果吻合地很好。 從文獻中選擇不同傾斜光柵幾何結構，具有不同傾斜角度、填充因子和調制深度。，用傅立葉模態法（FMM）計算衍射效率。
用于光波導耦合光柵評估的自定義探測器
我們提供了一種自定義的探測器，可以在用戶定義的入射角范圍內計算光柵衍射效率，并給出效率的平均值和對比度。 了解更多信息，請發送郵件至：support@infotek.com.cn / support@infocrops.com
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用于光波導耦合光柵評估的自定義探測器
摘要 生成一個自定義探測器來計算一維周期結構的衍射效率，這是一個用戶定義范圍內入射方向的函數。根據效率，可以在定義的視場內評估衍射效率的平均值和對比度，并且可以用于定義優化函數以便進行可能的參數優化。
建模任務
任務：
生成探測器來評估給定視場（FOV）的波導耦合光柵的性能（平均效率，均勻性）。 探測器可用于分析透射或反射模式下的指定衍射級。
視場（FOV）的定義
調用傅里葉模態法（FMM）
使用探測器幫助瀏覽輸入參數 探測器結果的評估
作為結果，探測器會根據對特定衍射級次m作為一組平面波入射方向的函數的效率，來計算平均效率和均勻對比度。 均勻對比度(或誤差)由下式計算 計算值在VirtualLab Fusion的探測器結果中顯示。
矩形光柵的波導耦合分析 文件信息
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建模任務
任務：
生成探測器來評估給定視場（FOV）的波導耦合光柵的性能（平均效率，均勻性）。
探測器可用于分析透射或反射模式下的指定衍射級。
視場（FOV）的定義
調用傅里葉模態法（FMM）
使用探測器幫助瀏覽輸入參數
探測器結果的評估
作為結果，探測器會根據對特定衍射級次m作為一組平面波入射方向的函數的效率，來計算平均效率和均勻對比度。
均勻對比度(或誤差)由下式計算
計算值在VirtualLab Fusion的探測器結果中顯示。
矩形光柵的波導耦合分析
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[NEWSLETTER] 光波導耦合分析
從集成光學到現代顯示技術，在如今各種應用中光波導結構起著重要作用。因此，所有基于光波導的應用中，將光耦合出或耦合入光波導是關注的問題。這些任務通常用衍射光柵實現，因為它們可以使用現代制造技術與光波導集成。在VirtualLab Fusion中，可以使用傅立葉模態法（FMM）嚴格計算耦合效率。例如，我們分析了幾個選定的傾斜光柵，模擬結果與文獻中的結果吻合地很好。
從文獻中選擇不同傾斜光柵幾何結構，具有不同傾斜角度、填充因子和調制深度。，用傅立葉模態法（FMM）計算衍射效率。
用于光波導耦合光柵評估的自定義探測器
我們提供了一種自定義的探測器，可以在用戶定義的入射角范圍內計算光柵衍射效率，并給出效率的平均值和對比度。
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用于光波導耦合的傾斜光柵的分析
走進VirtualLab Fusion
VirtualLab Fusion中的工作流程
?光波導耦合光柵結構的配置
- 傾斜光柵的高級配置
Advanced Configuration of Slanted Grating
[用例]
- 使用特殊介質配置光柵結構
Configuration of Grating Structures by Using Special Media
[用例]
- 使用接口配置光柵結構
Configuration of Grating Structures by Using Interfaces
[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
Customized Detector for Lightguide Coupling Grating Evaluation
[用例]
?通過掃描特定參數來檢查效率
VirtualLab Fusion 技術
文件信息
更多閱覽 - Customized Detector for Lightguide Coupling Grating Evaluation
展開 用于光波導耦合的傾斜光柵分析
摘要
因其在確定衍射級上的高衍射效率，傾斜光柵廣泛用于將光耦合到光波導中。如今，傾斜光柵廣泛用于增強現實和混合現實應用中。本示例中將示范如何使用VirtualLab Fusion分析文獻中具有特定參數的某些傾斜光柵的幾何形狀（例如傾斜角、填充因子和調制深度）。 另外，研究了不同入射角對衍射效率的影響。
2. 建模任務
3. 衍射效率vs.相對深度
4. 衍射效率vs.傾斜角
5. 衍射效率vs. 填充因子
6. 衍射效率vs.變化的入射角
7. 走進VirtualLab Fusion
8. VirtualLab Fusion 的工作流程
光波導耦合光柵結構的配置
傾斜光柵的高級配置 [使用案例]
使用特殊材料的光柵結構配置 [使用案例]
使用界面的光柵結構配置 [使用案例]
耦合光柵衍射效率分析
自定義的光波導耦合光柵評價探測器 [使用案例]
通過掃描特定的參數來檢查效率
參數運行的使用 [使用案例]
9. VirtualLab Fusion 技術
10. 文件信息
更多閱讀
- Parametric Optimization and Tolerance Analysis of Slanted Gratings
- Configuration of Grating Structures by Using Special Media
展開 VirtualLab Fusion 用于光波導耦合的傾斜光柵分析
摘要
因其在確定衍射級上的高衍射效率，傾斜光柵廣泛用于將光耦合到光波導中。如今，傾斜光柵廣泛用于增強現實和混合現實應用中。本示例中將示范如何使用VirtualLab Fusion分析文獻中具有特定參數的某些傾斜光柵的幾何形狀（例如傾斜角、填充因子和調制深度）。 另外，研究了不同入射角對衍射效率的影響。
2. 建模任務
3. 衍射效率vs.相對深度
4. 衍射效率vs.傾斜角
5. 衍射效率vs. 填充因子
6. 衍射效率vs.變化的入射角
7. 走進VirtualLab Fusion
8. VirtualLab Fusion 的工作流程
光波導耦合光柵結構的配置
傾斜光柵的高級配置 [使用案例]
使用特殊材料的光柵結構配置 [使用案例]
使用界面的光柵結構配置 [使用案例]
耦合光柵衍射效率分析
自定義的光波導耦合光柵評價探測器 [使用案例]
通過掃描特定的參數來檢查效率
參數運行的使用 [使用案例]
9. VirtualLab Fusion 技術
10. 文件信息
更多閱讀
- Parametric Optimization and Tolerance Analysis of Slanted Gratings
- Configuration of Grating Structures by Using Special Media
展開 光波導耦合分析
從集成光學到現代顯示技術，在如今各種應用中光波導結構起著重要作用。因此，所有基于光波導的應用中，將光耦合出或耦合入光波導是關注的問題。這些任務通常用衍射光柵實現，因為它們可以使用現代制造技術與光波導集成。在VirtualLab Fusion中，可以使用傅立葉模態法（FMM）嚴格計算耦合效率。例如，我們分析了幾個選定的傾斜光柵，模擬結果與文獻中的結果吻合地很好。
我們提供了一種自定義的探測器，可以在用戶定義的入射角范圍內計算光柵衍射效率，并給出效率的平均值和對比度。
用于光波導耦合的傾斜光柵的分析
摘要
因為傾斜光柵在特定衍射級中具有高效率，故通常被用于將光耦合到光學光波導中。 如今，它們經常應用于增強和混合現實應用中。 本案將展示如何使用VirtualLab Fusion對文獻中的某些傾斜光柵的幾何形狀，具體參數如傾斜角度，填充因子和調制深度進行分析。 此外，本案例還研究了不同入射角對衍射效率的影響。
[VirtualLab] 用于光波導耦合的傾斜光柵的分析
走進VirtualLab Fusion
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?光波導耦合光柵結構的配置
- 傾斜光柵的高級配置
Advanced Configuration of Slanted Grating
[用例]
- 使用特殊介質配置光柵結構
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[用例]
- 使用接口配置光柵結構
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?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
Customized Detector for Lightguide Coupling Grating Evaluation
[用例]
?通過掃描特定參數來檢查效率
VirtualLab Fusion 技術
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摘要
因其在確定衍射級上的高衍射效率，傾斜光柵廣泛用于將光耦合到光波導中。如今，傾斜光柵廣泛用于增強現實和混合現實應用中。本示例中將示范如何使用VirtualLab Fusion分析文獻中具有特定參數的某些傾斜光柵的幾何形狀（例如傾斜角、填充因子和調制深度）。 另外，研究了不同入射角對衍射效率的影響。
用于光波導耦合的傾斜光柵的分析
走進VirtualLab Fusion
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?光波導耦合光柵結構的配置
- 傾斜光柵的高級配置
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- 使用特殊介質配置光柵結構
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- 使用接口配置光柵結構
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[用例]
?分析耦合光柵衍射效率
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展開 Rsoft光波導軟件基于七芯光纖波導耦合器模擬
嗨親愛的小伙伴們再次碰面啦，鑒于近期大家主要對于耦合機理及耦合光源的要求比較高，在本期我所講述的model是基于七芯波導構建成波導耦合器的案例，從本案例的講述可以幫助大家對于模式耦合基本理念有一個較為基礎性的學習。那么下面跟隨我的腳步一起去探究一下吧~
全局變量設定（圖1）
在本模塊中，我們基于光波導傳輸的機理，選取的模塊為beamprop模塊，在設定的過程中由于當各個纖芯波導的間距減小的作用則會有光波導耦合的作用，在這里我們等價為雙層波導介質，即設定背景折射率為包層折射率。通過改變纖芯之間的尺寸大小以及纖芯的幾何尺寸大小進而產生模式耦合的作用。基本的設定如上圖1所示，在這里就不進行過多贅述了。詳情可翻看以往案例介紹。
圖2（七芯光纖波導耦合器幾何形狀）
由于光纖耦合器中在光纖直徑相對小，間距相對小的情況下，光能量的耦合作用最佳，所以我們針對于某個較為理想尺寸下的橫截面波導進行延展得以分析，三維結構幾何建模如上圖所示。再設定的過程中我們設定光纖纖芯直徑為4.4微米，纖芯與纖芯之間的橫向距離為d/2,縱向距離為d/2*1.732。
亦或者可以采用陣列的方式來進行操作，進而得到六邊形分布的七芯光波導陣列形式。
圖3 監測模擬配置
由于在監測過程中我們需要對每個纖芯波導進行實時監控，因此在檢測路徑中選取四種不同的檢測路徑，在包層環境背景折射率下以纖芯基本模式LP01模式作為監測光源進行配置，且其尺寸大小與纖芯波導尺寸大小相等。
圖4 激發光源配置
分析結構的激發光場及細節配置如上圖所示，同樣的道理我們設定以中間芯作為激光模式廣場的入射中心，并且以纖芯基模模式光作為入射光源得以進行分析。
展開 AR和MR光波導器件耦合光柵的優化
連續調制光柵區域光波導的優化
在下面的例子中，您可以看到這些工具中的一些發揮作用：
快速物理光學軟件VirtualLab Fusion通過其波導工具箱提供了一系列方便的工具，可在設計過程中幫助光學工程師。例如用于光柵結構配置的用戶友好的工作流程，用于光柵分析的嚴格傅里葉模態算法(FMM)，以及參數優化方法和一些針對光波導的系統設計方法。
本周，我們將繼續深入討論這個話題，看看光波導系統耦合光柵的優化。由于它們的尺寸小和自由參數很多的特點，這些任務眾所周知地極具挑戰性。
在上周的通訊中，我們強調了分析基于光波導的增強和混合現實(AR & MR)設備的一些挑戰。
連續調制光柵區域光波導的優化
我們演示了針對特定入射方向優化矩形光柵的設計流程，以獲得特定衍射級次的最大效率。
展開 VirtualLab：單入射方向光波導耦合光柵的優化
摘要
將光耦合到光波導在現代光學的各種應用中具有重要意義。在VirtualLab Fusion中，使用傅里葉模態法(FMM，也稱為RCWA)和參數優化工具，可以優化真實的光柵幾何形狀，以實現特定衍射級次的最佳耦合效率。本例展示了針對特定入射方向優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
參數運行的掃描模式
VirtualLab Fusion參數運行文檔的掃描模式允許對參數空間的多維(通常是2D)區域執行參數掃描。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：
參數運行的掃描模式
尋找初始解(正入射)
參數優化
為了找到合適的光柵參數集，使用了VirtualLab Fusion的優化文檔。它可以為目標值定義自定義的優化函數、參數約束和權重。更多資料請瀏覽：
參數優化文檔簡介
經過參數優化的最終設計(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
□
連續調制光柵區域光波導的優化
□ 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化
□ 參數運行的掃描模式
□ 參數優化文檔簡介
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