光柵優(yōu)化的案例
[NEWSLETTER] 期望視場下的光柵優(yōu)化
衍射光柵常用于將光耦合入光導(dǎo)，是VR/MR應(yīng)用中近眼顯示設(shè)備的基礎(chǔ)。出于視覺目的，特定視場(FOV)范圍內(nèi)耦合光柵的衍射效率必須進行優(yōu)化。這是一項極具挑戰(zhàn)性的任務(wù)。在VirtualLab Fusion中利用嚴格傅里葉模態(tài)法(FMM，也稱 RCWA)以及optiSLang的演化算法，可以優(yōu)化得到一個光柵結(jié)構(gòu)，其在期望的FOV上具有良好的一致性。
用于光導(dǎo)的二元光柵優(yōu)化
利用VirtualLab Fusion中的嚴格傅里葉模方法(FMM)和optiSLang的遺傳算法，我們演示了一種用于光導(dǎo)耦合的二元光柵在理想視場(FOV)下的優(yōu)化。
VirtualLab 中使用optiSLang的光柵優(yōu)化
展示了利用VirtualLab Fusion和optiSLang優(yōu)化軟件對光柵結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化的工作流程。
展開 單入射方向光導(dǎo)耦合光柵的優(yōu)化
在VirtualLab Fusion中，使用傅立葉模態(tài)方法和參數(shù)優(yōu)化工具，可以優(yōu)化實際光柵幾何形狀，從而實現(xiàn)特定衍射級的最佳耦合效率。 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(dǎo)耦合效率的設(shè)計策略。
優(yōu)化任務(wù)
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(jié)構(gòu)的對比
看看VirtualLab Fusion
VirtualLab Fusion的工作流程
? 光導(dǎo)耦合光柵結(jié)構(gòu)的配置
- 使用特殊介質(zhì)配置光柵結(jié)構(gòu)[用例]
- 使用界面配置光柵結(jié)構(gòu)[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[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(jié)構(gòu)
VirtualLab Fusion技術(shù)
文件信息
延伸閱讀 - 光導(dǎo)耦合的斜光柵分析
展開 [VirtualLab] 用于期望視場（FOV）上光導(dǎo)耦合的傾斜光柵的優(yōu)化
摘要
已知傾斜光柵具有將衍射光聚焦到特定級次的能力。 因此，通常用于將光耦合到光導(dǎo)中。 在VirtualLab Fusion中，不僅可以嚴格分析傾斜光柵，還可以對其進行設(shè)計。 此外，通過將VirtualLab與來自Dynardo的軟件optiSLang結(jié)合使用，可進一步實現(xiàn)光柵結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，以在期望的視場（FOV）內(nèi)耦合光。
優(yōu)化任務(wù)
優(yōu)化流程
?采用以下優(yōu)化工作流程設(shè)計傾斜光柵，實現(xiàn)高效光導(dǎo)耦合：
1.定義輸入及其范圍，從參考輸入組合開始
2.通過多次模擬執(zhí)行優(yōu)化
3.計算相應(yīng)的輸出
4.評估確定的目標
5.使用新輸入進行下一次迭代
?優(yōu)化算法停止在某些迭代后和/或無法實現(xiàn)更多目標的改進。
展開 用于期望視場（FOV）上光導(dǎo)耦合的傾斜光柵的優(yōu)化
摘要
已知傾斜光柵具有將衍射光聚焦到特定級次的能力。 因此，通常用于將光耦合到光導(dǎo)中。 在VirtualLab Fusion中，不僅可以嚴格分析傾斜光柵，還可以對其進行設(shè)計。 此外，通過將VirtualLab與來自Dynardo的軟件optiSLang結(jié)合使用，可進一步實現(xiàn)光柵結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，以在期望的視場（FOV）內(nèi)耦合光。
優(yōu)化任務(wù)
優(yōu)化流程
?采用以下優(yōu)化工作流程設(shè)計傾斜光柵，實現(xiàn)高效光導(dǎo)耦合：
1.定義輸入及其范圍，從參考輸入組合開始
2.通過多次模擬執(zhí)行優(yōu)化
3.計算相應(yīng)的輸出
4.評估確定的目標
5.使用新輸入進行下一次迭代
?優(yōu)化算法停止在某些迭代后和/或無法實現(xiàn)更多目標的改進。
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[VirtualLab] 單入射方向光導(dǎo)耦合光柵的優(yōu)化
在VirtualLab Fusion中，使用傅立葉模態(tài)方法和參數(shù)優(yōu)化工具，可以優(yōu)化實際光柵幾何形狀，從而實現(xiàn)特定衍射級的最佳耦合效率。 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(dǎo)耦合效率的設(shè)計策略。
優(yōu)化任務(wù)
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(jié)構(gòu)的對比
看看VirtualLab Fusion
VirtualLab Fusion的工作流程
? 光導(dǎo)耦合光柵結(jié)構(gòu)的配置
- 使用特殊介質(zhì)配置光柵結(jié)構(gòu)[用例]
- 使用界面配置光柵結(jié)構(gòu)[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[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(jié)構(gòu)
VirtualLab Fusion技術(shù)
文件信息
展開 [NEWSLETTER] 耦合光柵優(yōu)化
光柵通常用于將光耦合出或耦合入光波導(dǎo)。在這種情況下，如何優(yōu)化耦合效率始終是一個重要問題。耦合光柵通常具有與波長量級相同的特征尺寸，因此需要嚴格的建模技術(shù)。VirtualLab Fusion為光柵結(jié)構(gòu)的配置、光柵分析的嚴格傅立葉模態(tài)法（FMM）以及參數(shù)優(yōu)化方法提供了便捷的工具。結(jié)合這些技術(shù)，提出了耦合光柵優(yōu)化的實用工作流程。
光波導(dǎo)耦合光柵的優(yōu)化
我們展示了針對一個特定入射方向的優(yōu)化矩形光柵的設(shè)計工作流程，以得到特定衍射階下的最大效率。
使用界面配置光柵結(jié)構(gòu)
在VirtualLab Fusion中，光柵結(jié)構(gòu)配置在“堆棧”中，根據(jù)光柵的幾何形狀，可以使用一系列界面或特殊介質(zhì)去構(gòu)建。在該示例中，解釋了基于界面的光柵結(jié)構(gòu)配置。
展開 耦合光柵優(yōu)化
光波導(dǎo)耦合光柵的優(yōu)化
光柵通常用于將光耦合出或耦合入光波導(dǎo)。在這種情況下，如何優(yōu)化耦合效率始終是一個重要問題。耦合光柵通常具有與波長量級相同的特征尺寸，因此需要嚴格的建模技術(shù)。VirtualLab Fusion為光柵結(jié)構(gòu)的配置、光柵分析的嚴格傅立葉模態(tài)法（FMM）以及參數(shù)優(yōu)化方法提供了便捷的工具。結(jié)合這些技術(shù)，提出了耦合光柵優(yōu)化的實用工作流程。
在VirtualLab Fusion中，光柵結(jié)構(gòu)配置在“堆棧”中，根據(jù)光柵的幾何形狀，可以使用一系列界面或特殊介質(zhì)去構(gòu)建。在該示例中，解釋了基于界面的光柵結(jié)構(gòu)配置。
展開 在VirtualLab Fusion中使用optiSLang進行光柵優(yōu)化
鑒于篇幅，全文內(nèi)容請下載：在VirtualLab Fusion中使用optiSLang進行光柵優(yōu)化.docx
在VirtualLab Fusion中使用optiSLang進行光柵優(yōu)化
摘要
當(dāng)代光學(xué)系統(tǒng)的優(yōu)化往往涉及大量參數(shù)。正如光柵的優(yōu)化設(shè)計，不僅需要考慮光柵的幾何參數(shù)，更需要分析所需的入射方向。這樣的需求導(dǎo)致優(yōu)化過程面臨大量參數(shù)的挑戰(zhàn)。在本實例中，VirtualLab Fusion中提供了來自Dynardo的optiSLang軟件接口，因此使優(yōu)化過程可以應(yīng)用不同的高級優(yōu)化算法。
2. VirtualLab Fusion 和optiSLang的界面
兩種軟件平臺的結(jié)合可實現(xiàn)先進光柵結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計，例如智能光導(dǎo)耦合。
3. VirtualLab Fusion –光學(xué)系統(tǒng)的初始化
? 初始系統(tǒng)
- 通常， VirtualLab中定義的每個光學(xué)系統(tǒng)都可以使用optiSLang進行優(yōu)化
- 在本例中，光學(xué)系統(tǒng)由平面波光源和用于周期性介質(zhì)的光導(dǎo)耦合探測器組成。
4. VirtualLab Fusion – 光導(dǎo)耦合探測器
? 光波導(dǎo)耦合探測器
- 光波導(dǎo)耦合探測器是一種特殊的工具，用于檢測特定角度入射范圍下周期結(jié)構(gòu)的效率。
- 可以從探測器的“編輯”對話框中的目錄定義或加載周期性結(jié)構(gòu)。
5. VirtualLab Fusion – 光波導(dǎo)耦合
6. VirtualLab Fusion –導(dǎo)出 LPD 到 OPtiSLang
7. optiSLang – 優(yōu)化初始化
8. optiSLang – 設(shè)置優(yōu)化
......
鑒于篇幅，全文內(nèi)容請下載：在VirtualLab Fusion中使用optiSLang進行光柵優(yōu)化.docx
展開 用于期望視場（FOV）上光導(dǎo)耦合的傾斜光柵的優(yōu)化
摘要
已知傾斜光柵具有將衍射光聚焦到特定級次的能力。 因此，通常用于將光耦合到光導(dǎo)中。 在VirtualLab Fusion中，不僅可以嚴格分析傾斜光柵，還可以對其進行設(shè)計。 此外，通過將VirtualLab與來自Dynardo的軟件optiSLang結(jié)合使用，可進一步實現(xiàn)光柵結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，以在期望的視場（FOV）內(nèi)耦合光。
優(yōu)化任務(wù) 優(yōu)化流程
?采用以下優(yōu)化工作流程設(shè)計傾斜光柵，實現(xiàn)高效光導(dǎo)耦合：1.定義輸入及其范圍，從參考輸入組合開始2.通過多次模擬執(zhí)行優(yōu)化3.計算相應(yīng)的輸出4.評估確定的目標5.使用新輸入進行下一次迭代?優(yōu)化算法停止在某些迭代后和/或無法實現(xiàn)更多目標的改進。 模擬結(jié)果和優(yōu)化函數(shù)的配置
optiSLang的優(yōu)化結(jié)果
優(yōu)化結(jié)果的耦合效率分析
走進VirtualLab Fusion
?光柵結(jié)構(gòu)的配置
- 使用特殊介質(zhì)配置光柵結(jié)構(gòu)[示例]
- 傾斜光柵的高級設(shè)置[示例]
? 耦合效率評估
- 用于光導(dǎo)耦合光柵評估的定制檢測器[示例]
?光柵結(jié)構(gòu)優(yōu)化
- 使用optiSLang進行VirtualLab融合的光柵優(yōu)化[示例]
走進optiSLang
VirtualLab Fusion技術(shù)
文檔信息
展開 傾斜光柵的參數(shù)優(yōu)化與容差分析
對于這些應(yīng)用，傾斜光柵因為能夠高效地耦合單色光而被熟知。在此示例中，介紹了使用嚴格的傅里葉模態(tài)法（FMM，也稱為RCWA）對傾斜光柵進行優(yōu)化。對于給定的方向級次，優(yōu)化的光柵展示出超過90％的衍射效率。此外，還研究了斜率偏差和光柵圓角的影響。
設(shè)計任務(wù)
1級參數(shù)優(yōu)化
結(jié)果-容差分析
結(jié)果-容差分析
VirtualLab Fusion一瞥
VirtualLab Fusion中的工作流程
構(gòu)建光柵結(jié)構(gòu)
?使用特殊材料的光柵結(jié)構(gòu)設(shè)定[用例]
?傾斜光柵高級設(shè)定[用例]
?光柵衍射效率分析
?光柵階序分析器[用例]
?使用參數(shù)優(yōu)化進行光柵參數(shù)優(yōu)化
?使用參數(shù)運行的容差分析
VirtualLab Fusion技術(shù)
文件信息
更多閱讀
- Parametric Optimization and Tolerance Analysis of Slanted Gratings
- Optimization of Lightguide Coupling Grating for Single Incidence Direction
展開 
[VirtualLab] 傾斜光柵的參數(shù)優(yōu)化與容差分析
對于這些應(yīng)用，傾斜光柵因為能夠高效地耦合單色光而被熟知。在此示例中，介紹了使用嚴格的傅里葉模態(tài)法（FMM，也稱為RCWA）對傾斜光柵進行優(yōu)化。對于給定的方向級次，優(yōu)化的光柵展示出超過90％的衍射效率。此外，還研究了斜率偏差和光柵圓角的影響。
設(shè)計任務(wù)
1級參數(shù)優(yōu)化
結(jié)果-容差分析
結(jié)果-容差分析
VirtualLab Fusion一瞥
VirtualLab Fusion中的工作流程
構(gòu)建光柵結(jié)構(gòu)
?使用特殊材料的光柵結(jié)構(gòu)設(shè)定 [用例]
?傾斜光柵高級設(shè)定 [用例]
?光柵衍射效率分析
?光柵階序分析器 [用例]
?使用參數(shù)優(yōu)化進行光柵參數(shù)優(yōu)化
?使用參數(shù)運行的容差分析
VirtualLab Fusion技術(shù)
文件信息
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- Parametric Optimization and Tolerance Analysis of Slanted Gratings
- Optimization of Lightguide Coupling Grating for Single Incidence Direction
展開 傾斜光柵的參數(shù)優(yōu)化與容差分析
對于這些應(yīng)用，傾斜光柵因為能夠高效地耦合單色光而被熟知。在此示例中，介紹了使用嚴格的傅里葉模態(tài)法（FMM，也稱為RCWA）對傾斜光柵進行優(yōu)化。對于給定的方向級次，優(yōu)化的光柵展示出超過90％的衍射效率。此外，還研究了斜率偏差和光柵圓角的影響。
設(shè)計任務(wù)
1級參數(shù)優(yōu)化
結(jié)果-容差分析
結(jié)果-容差分析
VirtualLab Fusion一瞥
VirtualLab Fusion中的工作流程
構(gòu)建光柵結(jié)構(gòu)
?使用特殊材料的光柵結(jié)構(gòu)設(shè)定[用例]
?傾斜光柵高級設(shè)定[用例]
?光柵衍射效率分析
?光柵階序分析器[用例]
?使用參數(shù)優(yōu)化進行光柵參數(shù)優(yōu)化
?使用參數(shù)運行的容差分析
VirtualLab Fusion技術(shù)
文件信息
更多閱讀
- Parametric Optimization and Tolerance Analysis of Slanted Gratings
- Optimization of Lightguide Coupling Grating for Single Incidence Direction
展開 VirtualLab：傾斜光柵的參數(shù)優(yōu)化及公差分析
對于這種應(yīng)用，傾斜光柵以能夠高效地耦合單色光而聞名。在本例中，提出了利用嚴格傅里葉模態(tài)方法（FMM，也稱為RCWA）對傾斜光柵的優(yōu)化方法。優(yōu)化后的光柵的衍射效率超過90%。此外，還研究了其對光柵的傾角偏差和圓角邊緣的影響。
建模任務(wù)
優(yōu)化
為了為傾斜光柵找到一組優(yōu)化的參數(shù)，優(yōu)化文檔允許為目標值定義參數(shù)約束和權(quán)重值。更多信息請參見：
參數(shù)優(yōu)化文檔的介紹
第一級次的參數(shù)優(yōu)化
結(jié)果——公差分析
VirtualLab Fusion技術(shù)
文檔信息
拓展閱讀
用于光波導(dǎo)耦合的傾斜光柵設(shè)計
單入射方向光波導(dǎo)耦合光柵的優(yōu)化
參數(shù)優(yōu)化文檔的介紹
傾斜光柵的高級配置
利用界面配置光柵結(jié)構(gòu)
光柵級次分析器
展開 VirtualLab：傾斜光柵的參數(shù)優(yōu)化及公差分析
對于這種應(yīng)用，傾斜光柵以能夠高效地耦合單色光而聞名。在本例中，提出了利用嚴格傅里葉模態(tài)方法（FMM，也稱為RCWA）對傾斜光柵的優(yōu)化方法。優(yōu)化后的光柵的衍射效率超過90%。此外，還研究了其對光柵的傾角偏差和圓角邊緣的影響。
建模任務(wù)
優(yōu)化
為了為傾斜光柵找到一組優(yōu)化的參數(shù)，優(yōu)化文檔允許為目標值定義參數(shù)約束和權(quán)重值。更多信息請參見：
參數(shù)優(yōu)化文檔的介紹
第一級次的參數(shù)優(yōu)化
結(jié)果——公差分析
VirtualLab Fusion技術(shù)
文檔信息
拓展閱讀
用于光波導(dǎo)耦合的傾斜光柵設(shè)計
單入射方向光波導(dǎo)耦合光柵的優(yōu)化
參數(shù)優(yōu)化文檔的介紹
傾斜光柵的高級配置
利用界面配置光柵結(jié)構(gòu)
光柵級次分析器
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