受抑全內(nèi)反射仿真的案例
VirtualLab Fusion應(yīng)用：立方體分束器中的受抑全內(nèi)反射
一種常見的分束器是基于受抑全內(nèi)反射（FTIR）：設(shè)置第一個玻璃棱鏡是為了讓入射光線在全內(nèi)反射條件下照射到其中一個表面，第二個棱鏡直接置于其后面，這樣兩個棱鏡之間就只有一層非常薄的密度較低的材料（例如空氣）。 如果分隔層足夠薄，則全內(nèi)反射至少會被穿過狹縫的倏逝波部分抑制，從而實(shí)現(xiàn)入射能量在分束器兩個輸出端之間的重新分配。
參考文獻(xiàn)：Chang Chien et al. “Design Analysis of a Beam Splitter Based on the Frustrated Total Internal Reflection”, Prog. Electromagn. Res., Vol. 124, 71-83, 2012.
基于FTIR的立方體分束器的反射率和透射率之比與棱鏡之間的狹縫厚度密切相關(guān)。在本示例中，我們研究了狹縫在0 nm至500 nm厚度范圍內(nèi)產(chǎn)生的影響。我們將 VirtualLab Fusion 獲得的結(jié)果與已發(fā)表的參考文獻(xiàn)進(jìn)行了比較：
展開 [VirtualLab] 立方體分束器上的受抑全內(nèi)反射（FTIR）
一種常見的分光器是基于受抑全內(nèi)反射（FTIR）的效果，由兩個玻璃棱鏡組成，它們被一個非常薄的層分開。如果該層足夠薄，部分光線將通過邊界，由倏逝波通道到另一側(cè)，而其余的將被反射。
系統(tǒng)設(shè)置
非序列追跡
通道配置模式設(shè)置為“手動配置”時，用戶可以為系統(tǒng)中的每個曲面分別指定仿真中遵循的光路。執(zhí)行仿真時，可用的光路由所謂的光路查找器確定。然后，通過配置的設(shè)置沿著這些光路追跡場。
非序列追跡的通道設(shè)置
受抑全內(nèi)反射（FTIR）
棱鏡之間的間隙是由分層介質(zhì)組件來仿真的。這樣做的原因是，分層介質(zhì)組件的S矩陣求解器考慮到了倏逝波，從而能夠?qū)TIR等效應(yīng)進(jìn)行建模。更多關(guān)于分層介質(zhì)組件的信息在下面：
分層的介質(zhì)成分
層矩陣求解器
分層介質(zhì)組件使用層矩陣電磁場求解器。這個求解器在空間頻率域（K域）工作。它由以下部分組成
1. 每個均質(zhì)層的特征模式求解器，以及
2. 用于匹配所有界面的邊界條件的S矩陣。
特征模式求解器計算各層均勻介質(zhì)在k域的場解。k域中各層均質(zhì)介質(zhì)的場解。S-矩陣算法通過匹配邊界來計算整個層系統(tǒng)的響應(yīng)。整個層系統(tǒng)的響應(yīng)，通過匹配邊界條件 遞歸的方式計算整個層系統(tǒng)的響應(yīng)。
這是一種以其無條件的數(shù)值穩(wěn)定性而聞名的方法，因?yàn)榕c傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)移矩陣不同，它避免了計算步驟中的指數(shù)增長函數(shù)。
更多相關(guān)信息：
層矩陣[S-矩陣]
系統(tǒng)概述 (光線結(jié)果概述：3D系統(tǒng))
間隙厚度分析
在一個基于FTIR的立方體分光鏡中，反射率和透射率的比率在很大程度上取決于棱鏡之間的間隙厚度。在這個例子中，這種影響是在0納米和500納米之間的厚度范圍內(nèi)進(jìn)行研究的。
參考文獻(xiàn)：Chang Chien et al.
展開 立方體分束器上的受抑全內(nèi)反射（FTIR）
一種常見的分光器是基于受抑全內(nèi)反射（FTIR）的效果，由兩個玻璃棱鏡組成，它們被一個非常薄的層分開。如果該層足夠薄，部分光線將通過邊界，由倏逝波通道到另一側(cè)，而其余的將被反射。
系統(tǒng)設(shè)置
非序列追跡
通道配置模式設(shè)置為“手動配置”時，用戶可以為系統(tǒng)中的每個曲面分別指定仿真中遵循的光路。執(zhí)行仿真時，可用的光路由所謂的光路查找器確定。然后，通過配置的設(shè)置沿著這些光路追跡場。
非序列追跡的通道設(shè)置
受抑全內(nèi)反射（FTIR）
棱鏡之間的間隙是由分層介質(zhì)組件來仿真的。這樣做的原因是，分層介質(zhì)組件的S矩陣求解器考慮到了倏逝波，從而能夠?qū)TIR等效應(yīng)進(jìn)行建模。更多關(guān)于分層介質(zhì)組件的信息在下面：
分層的介質(zhì)成分
層矩陣求解器
分層介質(zhì)組件使用層矩陣電磁場求解器。這個求解器在空間頻率域（K域）工作。它由以下部分組成
1. 每個均質(zhì)層的特征模式求解器，以及
2. 用于匹配所有界面的邊界條件的S矩陣。
特征模式求解器計算各層均勻介質(zhì)在k域的場解。k域中各層均質(zhì)介質(zhì)的場解。S-矩陣算法通過匹配邊界來計算整個層系統(tǒng)的響應(yīng)。整個層系統(tǒng)的響應(yīng)，通過匹配邊界條件 遞歸的方式計算整個層系統(tǒng)的響應(yīng)。
這是一種以其無條件的數(shù)值穩(wěn)定性而聞名的方法，因?yàn)榕c傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)移矩陣不同，它避免了計算步驟中的指數(shù)增長函數(shù)。
更多相關(guān)信息：
層矩陣[S-矩陣]
系統(tǒng)概述 (光線結(jié)果概述：3D系統(tǒng))
間隙厚度分析
在一個基于FTIR的立方體分光鏡中，反射率和透射率的比率在很大程度上取決于棱鏡之間的間隙厚度。
展開 VirtualLab Fusion應(yīng)用：立方體分束器中的受抑全內(nèi)反射
一種常見的分束器是基于受抑全內(nèi)反射（FTIR）：設(shè)置第一個玻璃棱鏡是為了讓入射光線在全內(nèi)反射條件下照射到其中一個表面，第二個棱鏡直接置于其后面，這樣兩個棱鏡之間就只有一層非常薄的密度較低的材料（例如空氣）。如果分隔層足夠薄，則全內(nèi)反射至少會被穿過狹縫的倏逝波部分抑制，從而實(shí)現(xiàn)入射能量在分束器兩個輸出端之間的重新分配。
建模任務(wù)
連接建模技術(shù)：亞波長狹縫
與表面相互作用的現(xiàn)有建模技術(shù)：
由于穿過狹縫的倏逝波是這種光路的基礎(chǔ)，因此需要選擇一種將其考慮在內(nèi)的建模技術(shù)。我們選擇了嚴(yán)格的 S 矩陣/層矩陣算法（專門針對 x、y 不變的層狀結(jié)構(gòu)開發(fā)，完美地描述了本系統(tǒng)中的狹縫）。
受抑的全內(nèi)反射 (FTIR)
棱鏡之間的間隙由分層介質(zhì)組件（Stratified Media Component）建模。雖然其設(shè)計初衷是模擬具有多個不同層的系統(tǒng)，但底層的 S-Matrix 求解器也能對單個狹隙進(jìn)行嚴(yán)格建模。有關(guān)分層介質(zhì)組件（Stratified Media Component）的更多信息，請點(diǎn)擊此處：分層介質(zhì)組件
層矩陣求解器
分層介質(zhì)組件（Stratified Media Component）使用層矩陣電磁場求解器。該求解器在空間頻域中（k 域）工作。它包括：
1.每個均質(zhì)層的特征模式求解器；
2.用于匹配所有界面邊界條件的S矩陣。
特征模式求解器計算 k 域中各層均質(zhì)介質(zhì)的場解。S 矩陣算法通過以遞歸方式匹配邊界條件來計算整個層系統(tǒng)的響應(yīng)。
這是一種以無條件數(shù)值穩(wěn)定性而聞名的方法，因?yàn)榕c傳統(tǒng)的傳輸矩陣不同，它避免了計算步驟中的指數(shù)增長函數(shù)。
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VirtualLab Fusion應(yīng)用：立方體分束器中的受抑全內(nèi)反射
一種常見的分束器是基于受抑全內(nèi)反射（FTIR）：設(shè)置第一個玻璃棱鏡是為了讓入射光線在全內(nèi)反射條件下照射到其中一個表面，第二個棱鏡直接置于其后面，這樣兩個棱鏡之間就只有一層非常薄的密度較低的材料（例如空氣）。 如果分隔層足夠薄，則全內(nèi)反射至少會被穿過狹縫的倏逝波部分抑制，從而實(shí)現(xiàn)入射能量在分束器兩個輸出端之間的重新分配。
建模任務(wù)
連接建模技術(shù)：亞波長狹縫
與表面相互作用的現(xiàn)有建模技術(shù)：
由于穿過狹縫的倏逝波是這種光路的基礎(chǔ)，因此需要選擇一種將其考慮在內(nèi)的建模技術(shù)。我們選擇了嚴(yán)格的 S 矩陣/層矩陣算法（專門針對 x、y 不變的層狀結(jié)構(gòu)開發(fā)，完美地描述了本系統(tǒng)中的狹縫）。
受抑的全內(nèi)反射 (FTIR)
棱鏡之間的間隙由分層介質(zhì)組件（Stratified Media Component）建模。雖然其設(shè)計初衷是模擬具有多個不同層的系統(tǒng)，但底層的 S-Matrix 求解器也能對單個狹隙進(jìn)行嚴(yán)格建模。有關(guān)分層介質(zhì)組件（Stratified Media Component）的更多信息，請點(diǎn)擊此處：分層介質(zhì)組件
層矩陣求解器
分層介質(zhì)組件（Stratified Media Component）使用層矩陣電磁場求解器。該求解器在空間頻域中（k 域）工作。它包括：
1.每個均質(zhì)層的特征模式求解器；
2.用于匹配所有界面邊界條件的S矩陣。
特征模式求解器計算 k 域中各層均質(zhì)介質(zhì)的場解。S 矩陣算法通過以遞歸方式匹配邊界條件來計算整個層系統(tǒng)的響應(yīng)。
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一種常見的分束器是基于受抑全內(nèi)反射（FTIR）：設(shè)置第一個玻璃棱鏡是為了讓入射光線在全內(nèi)反射條件下照射到其中一個表面，第二個棱鏡直接置于其后面，這樣兩個棱鏡之間就只有一層非常薄的密度較低的材料（例如空氣）。如果分隔層足夠薄，則全內(nèi)反射至少會被穿過狹縫的倏逝波部分抑制，從而實(shí)現(xiàn)入射能量在分束器兩個輸出端之間的重新分配。
建模任務(wù)
連接建模技術(shù)：亞波長狹縫
與表面相互作用的現(xiàn)有建模技術(shù)：
由于穿過狹縫的倏逝波是這種光路的基礎(chǔ)，因此需要選擇一種將其考慮在內(nèi)的建模技術(shù)。我們選擇了嚴(yán)格的 S 矩陣/層矩陣算法（專門針對 x、y 不變的層狀結(jié)構(gòu)開發(fā)，完美地描述了本系統(tǒng)中的狹縫）。
受抑的全內(nèi)反射 (FTIR)
棱鏡之間的間隙由分層介質(zhì)組件（Stratified Media Component）建模。雖然其設(shè)計初衷是模擬具有多個不同層的系統(tǒng)，但底層的 S-Matrix 求解器也能對單個狹隙進(jìn)行嚴(yán)格建模。有關(guān)分層介質(zhì)組件（Stratified Media Component）的更多信息，請點(diǎn)擊此處：分層介質(zhì)組件
層矩陣求解器
分層介質(zhì)組件（Stratified Media Component）使用層矩陣電磁場求解器。該求解器在空間頻域中（k 域）工作。它包括：
1.每個均質(zhì)層的特征模式求解器；
2.用于匹配所有界面邊界條件的S矩陣。
特征模式求解器計算 k 域中各層均質(zhì)介質(zhì)的場解。S 矩陣算法通過以遞歸方式匹配邊界條件來計算整個層系統(tǒng)的響應(yīng)。
這是一種以無條件數(shù)值穩(wěn)定性而聞名的方法，因?yàn)榕c傳統(tǒng)的傳輸矩陣不同，它避免了計算步驟中的指數(shù)增長函數(shù)。
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