光波導(dǎo)耦合分析的案例
光波導(dǎo)耦合分析分析
光波導(dǎo)耦合分析
從集成光學(xué)到現(xiàn)代顯示技術(shù)，在如今各種應(yīng)用中光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)起著重要作用。因此，所有基于光波導(dǎo)的應(yīng)用中，將光耦合出或耦合入光波導(dǎo)是關(guān)注的問題。這些任務(wù)通常用衍射光柵實現(xiàn)，因為它們可以使用現(xiàn)代制造技術(shù)與光波導(dǎo)集成。在VirtualLab Fusion中，可以使用傅立葉模態(tài)法（FMM）嚴(yán)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(jié)果與文獻(xiàn)中的結(jié)果吻合地很好。 從文獻(xiàn)中選擇不同傾斜光柵幾何結(jié)構(gòu)，具有不同傾斜角度、填充因子和調(diào)制深度。，用傅立葉模態(tài)法（FMM）計算衍射效率。
用于光波導(dǎo)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(nèi)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(fā)送郵件至：support@infotek.com.cn / support@infocrops.com
展開 [NEWSLETTER] 光波導(dǎo)耦合分析
從集成光學(xué)到現(xiàn)代顯示技術(shù)，在如今各種應(yīng)用中光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)起著重要作用。因此，所有基于光波導(dǎo)的應(yīng)用中，將光耦合出或耦合入光波導(dǎo)是關(guān)注的問題。這些任務(wù)通常用衍射光柵實現(xiàn)，因為它們可以使用現(xiàn)代制造技術(shù)與光波導(dǎo)集成。在VirtualLab Fusion中，可以使用傅立葉模態(tài)法（FMM）嚴(yán)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(jié)果與文獻(xiàn)中的結(jié)果吻合地很好。
從文獻(xiàn)中選擇不同傾斜光柵幾何結(jié)構(gòu)，具有不同傾斜角度、填充因子和調(diào)制深度。，用傅立葉模態(tài)法（FMM）計算衍射效率。
用于光波導(dǎo)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(nèi)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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從集成光學(xué)到現(xiàn)代顯示技術(shù)，在如今各種應(yīng)用中光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)起著重要作用。因此，所有基于光波導(dǎo)的應(yīng)用中，將光耦合出或耦合入光波導(dǎo)是關(guān)注的問題。這些任務(wù)通常用衍射光柵實現(xiàn)，因為它們可以使用現(xiàn)代制造技術(shù)與光波導(dǎo)集成。在VirtualLab Fusion中，可以使用傅立葉模態(tài)法（FMM）嚴(yán)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(jié)果與文獻(xiàn)中的結(jié)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(nèi)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(dǎo)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(xué)光波導(dǎo)中。 如今，它們經(jīng)常應(yīng)用于增強和混合現(xiàn)實應(yīng)用中。 本案將展示如何使用VirtualLab Fusion對文獻(xiàn)中的某些傾斜光柵的幾何形狀，具體參數(shù)如傾斜角度，填充因子和調(diào)制深度進(jìn)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(dǎo)耦合的傾斜光柵的分析
走進(jìn)VirtualLab Fusion
VirtualLab Fusion中的工作流程
?光波導(dǎo)耦合光柵結(jié)構(gòu)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(zhì)配置光柵結(jié)構(gòu)
Configuration of Grating Structures by Using Special Media
[用例]
- 使用接口配置光柵結(jié)構(gòu)
Configuration of Grating Structures by Using Interfaces
[用例]
?分析耦合光柵衍射效率
- 用于光導(dǎo)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(shù)來檢查效率
VirtualLab Fusion 技術(shù)
文件信息
更多閱覽 - Customized Detector for Lightguide Coupling Grating Evaluation
展開 用于光波導(dǎo)耦合的傾斜光柵的分析
走進(jìn)VirtualLab Fusion
VirtualLab Fusion中的工作流程
?光波導(dǎo)耦合光柵結(jié)構(gòu)的配置
- 傾斜光柵的高級配置
Advanced Configuration of Slanted Grating
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- 使用特殊介質(zhì)配置光柵結(jié)構(gòu)
Configuration of Grating Structures by Using Special Media
[用例]
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Configuration of Grating Structures by Using Interfaces
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?分析耦合光柵衍射效率
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VirtualLab Fusion 技術(shù)
文件信息
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展開 用于光波導(dǎo)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(dǎo)中。如今，傾斜光柵廣泛用于增強現(xiàn)實和混合現(xiàn)實應(yīng)用中。本示例中將示范如何使用VirtualLab Fusion分析文獻(xiàn)中具有特定參數(shù)的某些傾斜光柵的幾何形狀（例如傾斜角、填充因子和調(diào)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(wù)
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(jìn)VirtualLab Fusion
8. VirtualLab Fusion 的工作流程
光波導(dǎo)耦合光柵結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)配置 [使用案例]
使用界面的光柵結(jié)構(gòu)配置 [使用案例]
耦合光柵衍射效率分析
自定義的光波導(dǎo)耦合光柵評價探測器 [使用案例]
通過掃描特定的參數(shù)來檢查效率
參數(shù)運行的使用 [使用案例]
9. VirtualLab Fusion 技術(shù)
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
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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(dǎo)中。如今，傾斜光柵廣泛用于增強現(xiàn)實和混合現(xiàn)實應(yīng)用中。本示例中將示范如何使用VirtualLab Fusion分析文獻(xiàn)中具有特定參數(shù)的某些傾斜光柵的幾何形狀（例如傾斜角、填充因子和調(diào)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(dǎo)耦合的傾斜光柵的分析
走進(jìn)VirtualLab Fusion
VirtualLab Fusion中的工作流程
?光波導(dǎo)耦合光柵結(jié)構(gòu)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(zhì)配置光柵結(jié)構(gòu)
Configuration of Grating Structures by Using Special Media
[用例]
- 使用接口配置光柵結(jié)構(gòu)
Configuration of Grating Structures by Using Interfaces
[用例]
?分析耦合光柵衍射效率
- 用于光導(dǎo)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(shù)來檢查效率
VirtualLab Fusion 技術(shù)
文件信息
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展開 VirtualLab Fusion 用于光波導(dǎo)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(dǎo)中。如今，傾斜光柵廣泛用于增強現(xiàn)實和混合現(xiàn)實應(yīng)用中。本示例中將示范如何使用VirtualLab Fusion分析文獻(xiàn)中具有特定參數(shù)的某些傾斜光柵的幾何形狀（例如傾斜角、填充因子和調(diào)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(wù)
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(jìn)VirtualLab Fusion
8. VirtualLab Fusion 的工作流程
光波導(dǎo)耦合光柵結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)配置 [使用案例]
使用界面的光柵結(jié)構(gòu)配置 [使用案例]
耦合光柵衍射效率分析
自定義的光波導(dǎo)耦合光柵評價探測器 [使用案例]
通過掃描特定的參數(shù)來檢查效率
參數(shù)運行的使用 [使用案例]
9. VirtualLab Fusion 技術(shù)
10. 文件信息
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- Parametric Optimization and Tolerance Analysis of Slanted Gratings
- Configuration of Grating Structures by Using Special Media
展開 Rsoft光波導(dǎo)軟件基于七芯光纖波導(dǎo)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(jī)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(dǎo)構(gòu)建成波導(dǎo)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(chǔ)性的學(xué)習(xí)。那么下面跟隨我的腳步一起去探究一下吧~
全局變量設(shè)定（圖1）
在本模塊中，我們基于光波導(dǎo)傳輸?shù)臋C(jī)理，選取的模塊為beamprop模塊，在設(shè)定的過程中由于當(dāng)各個纖芯波導(dǎo)的間距減小的作用則會有光波導(dǎo)耦合的作用，在這里我們等價為雙層波導(dǎo)介質(zhì)，即設(shè)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(jìn)而產(chǎn)生模式耦合的作用。基本的設(shè)定如上圖1所示，在這里就不進(jìn)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(dǎo)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(dǎo)進(jìn)行延展得以分析，三維結(jié)構(gòu)幾何建模如上圖所示。再設(shè)定的過程中我們設(shè)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(jìn)行操作，進(jìn)而得到六邊形分布的七芯光波導(dǎo)陣列形式。
圖3 監(jiān)測模擬配置
由于在監(jiān)測過程中我們需要對每個纖芯波導(dǎo)進(jìn)行實時監(jiān)控，因此在檢測路徑中選取四種不同的檢測路徑，在包層環(huán)境背景折射率下以纖芯基本模式LP01模式作為監(jiān)測光源進(jìn)行配置，且其尺寸大小與纖芯波導(dǎo)尺寸大小相等。
圖4 激發(fā)光源配置
分析結(jié)構(gòu)的激發(fā)光場及細(xì)節(jié)配置如上圖所示，同樣的道理我們設(shè)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(jìn)行分析。
展開 
AR和MR光波導(dǎo)器件耦合光柵的優(yōu)化
連續(xù)調(diào)制光柵區(qū)域光波導(dǎo)的優(yōu)化
在下面的例子中，您可以看到這些工具中的一些發(fā)揮作用：
快速物理光學(xué)軟件VirtualLab Fusion通過其波導(dǎo)工具箱提供了一系列方便的工具，可在設(shè)計過程中幫助光學(xué)工程師。例如用于光柵結(jié)構(gòu)配置的用戶友好的工作流程，用于光柵分析的嚴(yán)格傅里葉模態(tài)算法(FMM)，以及參數(shù)優(yōu)化方法和一些針對光波導(dǎo)的系統(tǒng)設(shè)計方法。
本周，我們將繼續(xù)深入討論這個話題，看看光波導(dǎo)系統(tǒng)耦合光柵的優(yōu)化。由于它們的尺寸小和自由參數(shù)很多的特點，這些任務(wù)眾所周知地極具挑戰(zhàn)性。
在上周的通訊中，我們強調(diào)了分析基于光波導(dǎo)的增強和混合現(xiàn)實(AR & MR)設(shè)備的一些挑戰(zhàn)。
連續(xù)調(diào)制光柵區(qū)域光波導(dǎo)的優(yōu)化
我們演示了針對特定入射方向優(yōu)化矩形光柵的設(shè)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(dǎo)耦合光柵的優(yōu)化
摘要
將光耦合到光波導(dǎo)在現(xiàn)代光學(xué)的各種應(yīng)用中具有重要意義。在VirtualLab Fusion中，使用傅里葉模態(tài)法(FMM，也稱為RCWA)和參數(shù)優(yōu)化工具，可以優(yōu)化真實的光柵幾何形狀，以實現(xiàn)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(yōu)化二元光柵以獲得最佳光導(dǎo)耦合效率的設(shè)計策略。
建模任務(wù)
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(xì)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(biāo)值定義自定義的優(yōu)化函數(shù)、參數(shù)約束和權(quán)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(shè)計(正入射 )
15°入射的初始解與最終設(shè)計
VirtualLab Fusion技術(shù)
文件信息
延伸閱讀
□
連續(xù)調(diào)制光柵區(qū)域光波導(dǎo)的優(yōu)化
□ 如何用真實的光柵結(jié)構(gòu)建立光波導(dǎo)
□ 目標(biāo)視場下光波導(dǎo)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(dǎo)耦合光柵的優(yōu)化
摘要
將光耦合到光波導(dǎo)在現(xiàn)代光學(xué)的各種應(yīng)用中具有重要意義。在VirtualLab Fusion中，使用傅里葉模態(tài)法(FMM，也稱為RCWA)和參數(shù)優(yōu)化工具，可以優(yōu)化真實的光柵幾何形狀，以實現(xiàn)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(yōu)化二元光柵以獲得最佳光導(dǎo)耦合效率的設(shè)計策略。
建模任務(wù)
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(xì)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(biāo)值定義自定義的優(yōu)化函數(shù)、參數(shù)約束和權(quán)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(shè)計(正入射 )
15°入射的初始解與最終設(shè)計
VirtualLab Fusion技術(shù)
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延伸閱讀
□ 連續(xù)調(diào)制光柵區(qū)域光波導(dǎo)的優(yōu)化
□ 如何用真實的光柵結(jié)構(gòu)建立光波導(dǎo)
□ 目標(biāo)視場下光波導(dǎo)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：AR和MR光波導(dǎo)器件耦合光柵的優(yōu)化
在上周的通訊中，我們強調(diào)了分析基于光波導(dǎo)的增強和混合現(xiàn)實(AR & MR)設(shè)備的一些挑戰(zhàn)。我們將繼續(xù)深入討論這個話題，看看光波導(dǎo)系統(tǒng)耦合光柵的優(yōu)化。由于它們的尺寸小和自由參數(shù)很多的特點，這些任務(wù)眾所周知地極具挑戰(zhàn)性。
快速物理光學(xué)軟件VirtualLab Fusion通過其波導(dǎo)工具箱提供了一系列方便的工具，可在設(shè)計過程中幫助光學(xué)工程師。例如用于光柵結(jié)構(gòu)配置的用戶友好的工作流程，用于光柵分析的嚴(yán)格傅里葉模態(tài)算法(FMM)，以及參數(shù)優(yōu)化方法和一些針對光波導(dǎo)的系統(tǒng)設(shè)計方法。
在下面的例子中，您可以看到這些工具中的一些發(fā)揮作用：
連續(xù)調(diào)制光柵區(qū)域光波導(dǎo)的優(yōu)化
本例演示了如何通過EPE和外耦合器區(qū)域連續(xù)變化的光柵占空因子來優(yōu)化光波導(dǎo)，以實現(xiàn)眼動范圍內(nèi)足夠的橫向均勻性。
單入射方向光波導(dǎo)耦合光柵的優(yōu)化
我們演示了針對特定入射方向優(yōu)化矩形光柵的設(shè)計流程，以獲得特定衍射級次的最大效率。
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