3.4 光柵衍射角度理論計(jì)算
通過(guò)光柵方程n?×sin(θ?)=n?×sin(θ?)+m×λ/d，可精準(zhǔn)計(jì)算各級(jí)衍射角度，僅1~4級(jí)衍射光可在波導(dǎo)內(nèi)實(shí)現(xiàn)有效傳播，其余級(jí)次光路被抑制，為光柵參數(shù)優(yōu)化提供理論依據(jù)。
因?yàn)楣獾膫鬏斔俣缺入娮拥乃俣瓤欤@意味著，從理論上電路可以實(shí)現(xiàn)更快的運(yùn)行速度和更高的數(shù)據(jù)傳輸速度，因此，未來(lái)PIC預(yù)計(jì)將備受青睞。
如何對(duì)衍射光學(xué)元件進(jìn)行仿真和設(shè)計(jì)？
衍射光學(xué)元件的復(fù)雜性和小尺度使其成為了3D電磁仿真軟件的理想備選方案。例如，對(duì)于超透鏡，仿真可以幫助研究人員檢查元原子的位置和大小，以對(duì)光通過(guò)不同布局的衍射進(jìn)行仿真。
尺寸分布： 支持對(duì)晶粒體積的對(duì)數(shù)正態(tài)分布（Log-normal）進(jìn)行精準(zhǔn)控制，模擬不同加工狀態(tài)下的組織。
空間排布： 通過(guò)調(diào)整點(diǎn)過(guò)程參數(shù)，控制晶粒的密集程度與均勻性。
實(shí)時(shí)可視化預(yù)覽： 網(wǎng)頁(yè)右側(cè)提供 3D 實(shí)時(shí)渲染，調(diào)整左側(cè)參數(shù)后，模型形態(tài)即刻更新，真正實(shí)現(xiàn)“所見(jiàn)即所得”。
在納米級(jí)，自由電子被限制在微小的空間區(qū)域里，從而限制了其振動(dòng)的頻率范圍。當(dāng)與光相互作用時(shí)，自由電子會(huì)吸收與其振動(dòng)頻率相匹配的光（同時(shí)反射其余部分的光），這意味著它們處于共振狀態(tài)，因此成為“表面等離子體共振”（SPR）。SPR可應(yīng)用于納米棒、納米線、納米光子和其他形式的納米技術(shù)。
（a）波導(dǎo)結(jié)構(gòu)示意圖；（b）K空間分析圖
圖3 基于RMG的L型光柵波導(dǎo)布局圖
光柵優(yōu)化：RCWA結(jié)合PSO的精準(zhǔn)設(shè)計(jì)
為實(shí)現(xiàn)理論推導(dǎo)的衍射效率分布，團(tuán)隊(duì)采用嚴(yán)格耦合波分析（RCWA）結(jié)合粒子群優(yōu)化（PSO）算法，對(duì)折疊光柵、出耦合光柵及入耦合光柵的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)：
1.確定光柵核心參數(shù)：選用532nm波長(zhǎng)，HOYA-FD60W玻璃為波導(dǎo)基底（折射率1.817），波導(dǎo)厚度1mm
基于LS-DYNA的沙地翻滾仿真研究，通過(guò)耦合復(fù)雜接觸、材料非線性及大變形動(dòng)力學(xué)分析，不僅能夠復(fù)現(xiàn)真實(shí)事故場(chǎng)景，還為汽車(chē)安全設(shè)計(jì)與法規(guī)開(kāi)發(fā)提供了重要的理論支撐與工程依據(jù)。
同時(shí)，我們團(tuán)隊(duì)強(qiáng)調(diào)成本控制，更看重“最實(shí)性價(jià)比”，在滿足圖紙、性能和使用要求的基礎(chǔ)上，我們力圖讓質(zhì)量、壽命與成本達(dá)到更平衡的狀態(tài)。
適創(chuàng)工程師：在頂出設(shè)計(jì)中，為什么選擇半圓形頂針，而不是常見(jiàn)的方形異形頂針？
大象隊(duì)：我們更看重頂出系統(tǒng)在長(zhǎng)期生產(chǎn)中的穩(wěn)定性。
要完整描述一束光的傳播狀態(tài)，需要兩個(gè)相互關(guān)聯(lián)的量：振幅和相位。
振幅決定了光的強(qiáng)度——我們?nèi)粘？吹降乃袌D像，記錄的都只是強(qiáng)度的空間分布。無(wú)論是人眼視網(wǎng)膜、CMOS傳感器還是CCD，本質(zhì)上都是“光強(qiáng)探測(cè)器”——光子打在像素上，產(chǎn)生電子，輸出灰度值。振幅信息，就這樣被忠實(shí)地記錄下來(lái)。
但相位呢？相位描述了光波在傳播路徑上的振蕩狀態(tài)——波峰在何處、波谷在何處、波面以何種幾何形態(tài)向前推進(jìn)。
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