光柵結構的案例
[VirtualLab] 二維周期光柵結構的配置
摘要
復雜光學光柵結構被廣泛用于多種應用，如光譜儀、近眼顯示系統等。利用傅里葉模態法(FMM，或稱RCWA) VirtualLab Fusion 提供了一種用于任意光柵結構嚴格分析的簡單方法。利用圖形用戶界面，用戶可以設置堆棧的幾何形狀，從而產生復雜的光柵結構。本案例主要集中于具有二維周期光柵結構的配置。
1. 本案例主要說明：
? 如何在光柵工具箱中配置二維光柵結構，通過：
- 基于介質的定義類型
- 基于表面的定義類型
? 計算前如何改變高級選型并檢查定義的結構。
? 注意：在VirtualLab中，具有二維周期性的光柵結構稱作3D光柵。因此，層狀光柵(一維光柵)被稱為2D光柵。
2. 光柵工具箱初始化
? 初始化
- 開始→
光柵→
一般光柵光路圖(3D光柵)
? 注意：對于特殊類型的光柵，如柱狀光柵，可以直接選擇特定的光路圖。
3. 光柵結構配置
? 首先，必須先定義基底的厚度與材料
? 在VirtualLab中，光柵結構有一個所謂的堆棧進行定義
? 堆棧可以附屬在基底的一側或兩側。
? 例如，堆棧選擇附屬在第一表面。
基于介質的定義類型
(例如：柱狀光柵)
1. 堆棧編輯器
? 在堆棧編輯器中，可以從庫中增加和插入界面和介質。
? 為了以特殊材料定義光柵，必須添加兩個平面界面作為邊界。
? 兩個平面界面間的介質可以使均勻的，也可以是調制的。
? 通過使用后者，可以非常有效地描述復雜的光柵結構，如柱狀光柵。、
2.
展開 二維周期光柵結構的配置
摘要
復雜光學光柵結構被廣泛用于多種應用，如光譜儀、近眼顯示系統等。利用傅里葉模態法(FMM，或稱RCWA) VirtualLab Fusion 提供了一種用于任意光柵結構嚴格分析的簡單方法。利用圖形用戶界面，用戶可以設置堆棧的幾何形狀，從而產生復雜的光柵結構。本案例主要集中于具有二維周期光柵結構的配置。
1. 本案例主要說明：
? 如何在光柵工具箱中配置二維光柵結構，通過：
- 基于介質的定義類型
- 基于表面的定義類型
? 計算前如何改變高級選型并檢查定義的結構。
? 注意：在VirtualLab中，具有二維周期性的光柵結構稱作3D光柵。因此，層狀光柵(一維光柵)被稱為2D光柵。
2. 光柵工具箱初始化
? 初始化
- 開始→
光柵→
一般光柵光路圖(3D光柵)
? 注意：對于特殊類型的光柵，如柱狀光柵，可以直接選擇特定的光路圖。
3. 光柵結構配置
? 首先，必須先定義基底的厚度與材料
? 在VirtualLab中，光柵結構有一個所謂的堆棧進行定義
? 堆棧可以附屬在基底的一側或兩側。
? 例如，堆棧選擇附屬在第一表面。
基于介質的定義類型
(例如：柱狀光柵)
1. 堆棧編輯器
? 在堆棧編輯器中，可以從庫中增加和插入界面和介質。
? 為了以特殊材料定義光柵，必須添加兩個平面界面作為邊界。
? 兩個平面界面間的介質可以使均勻的，也可以是調制的。
? 通過使用后者，可以非常有效地描述復雜的光柵結構，如柱狀光柵。、
2. 柱狀光柵介質
? 在庫目錄“LightTrans Defined”中，在柱狀介質庫中可以找到鉻柱。
展開 二維周期光柵結構的配置
摘要
復雜光學光柵結構被廣泛用于多種應用，如光譜儀、近眼顯示系統等。利用傅里葉模態法(FMM，或稱RCWA) VirtualLab Fusion 提供了一種用于任意光柵結構嚴格分析的簡單方法。利用圖形用戶界面，用戶可以設置堆棧的幾何形狀，從而產生復雜的光柵結構。本案例主要集中于具有二維周期光柵結構的配置。
1. 本案例主要說明：
? 如何在光柵工具箱中配置二維光柵結構，通過：
- 基于介質的定義類型
- 基于表面的定義類型
? 計算前如何改變高級選型并檢查定義的結構。
? 注意：在VirtualLab中，具有二維周期性的光柵結構稱作3D光柵。因此，層狀光柵(一維光柵)被稱為2D光柵。
2. 光柵工具箱初始化
? 初始化
- 開始→
光柵→
一般光柵光路圖(3D光柵)
? 注意：對于特殊類型的光柵，如柱狀光柵，可以直接選擇特定的光路圖。
3. 光柵結構配置
? 首先，必須先定義基底的厚度與材料
? 在VirtualLab中，光柵結構有一個所謂的堆棧進行定義
? 堆棧可以附屬在基底的一側或兩側。
? 例如，堆棧選擇附屬在第一表面。
基于介質的定義類型
(例如：柱狀光柵)
1. 堆棧編輯器
? 在堆棧編輯器中，可以從庫中增加和插入界面和介質。
? 為了以特殊材料定義光柵，必須添加兩個平面界面作為邊界。
? 兩個平面界面間的介質可以使均勻的，也可以是調制的。
? 通過使用后者，可以非常有效地描述復雜的光柵結構，如柱狀光柵。、
2.
展開 使用特殊介質的光柵結構的配置
摘要
光柵結構廣泛用于多個應用，如光譜儀、近眼顯示系統等。通過應用傅里葉模態方法（FMM），VirtualLab Fusion以一種簡單的方法提供了任意光柵結構的嚴格分析。在光柵軟件包中，通過使用堆棧中的多個界面或/和介質可以配置光柵結構。用于設置堆棧的幾何結構的用戶界面是友好型的，可以用于產生更加復雜的光柵結構。在這個用例中，解釋了基于特殊介質光柵結構的配置。
該用例展示了…
? 在光柵工具箱中通過使用特殊介質如何配置光柵結構，如：
傾斜光柵介質
體光柵介質
? 如何在計算前改變高級選項&檢查定義的結構
光柵工具箱初始化
? 初始化
開始->
光柵->
通用光柵光路圖
? 注意：對于特殊類型光柵的使用，如體光柵，可以直接選擇特定的光路圖
光柵結構設置
? 首先，需要定義基底（底座）材料和厚度
? 在VirtualLab中，光柵結構在所謂的堆棧中定義
? 堆棧可以固定到基底的一邊或兩邊
? 這個例子中，第一個界面上的堆棧已經選中
堆棧編輯器
堆棧編輯器
涂層傾斜光柵介質
? 在目錄分類“LightTrans定義”中，可以找到涂層傾斜光柵介質。
展開 
使用界面配置光柵結構
摘要
光柵結構廣泛用于光譜儀、近眼顯示系統等多種應用。VirtualLab Fusion通過應用傅立葉模態方法（FMM）以簡易的方式提供對任意光柵結構的嚴格分析。在光柵工具箱中，可以通過使用堆棧內的各種接口或/和介質來配置光柵結構。 用于設置堆棧幾何形狀的用戶界面是人性化的，并且可用于生成更復雜的光柵結構。 本用例中，介紹了基于界面的光柵結構的配置具體操作流程。
本用例展示了......
?如何使用界面配置光柵工具箱中的光柵結構，例如：
- 矩形光柵界面
- 過渡點列表界面
- 鋸齒光柵界面
- 正弦光柵界面
?如何在計算之前更改高級選項并檢查定義的結構。
光柵工具箱初始化
?初始化
- 開始?
光柵?
通用光柵光路圖
?注意：使用特殊類型的光柵，例如： 矩形形狀，
可直接選擇特定的光路圖。
光柵結構設置
?首先，必須定義基板（基塊“Base Block”）的厚度和材料。
?在VirtualLab中，光柵結構在所謂的堆棧（stack）中定義。
?堆棧可以附到基板的一側或兩側。
?例如，選擇第一個界面上的堆棧。
堆棧編輯器
?在堆棧編輯器(Stack Editor)中，可以從目錄中添加或插入界面。
?VirtualLab的目錄提供了幾種類型的界面。 所有界面都可以用來定義光柵。
矩形光柵界面
?一種可能的界面是矩形光柵界面。
?此類界面適用于簡單二元結構的配置。
?在此示例中，由銀制成的光柵位于玻璃基板上。
?為此，增加了一個平面界面，以便將光柵結構與基塊分開。
展開 利用界面配置光柵結構
摘要
光學光柵結構在多種應用中被廣泛使用，如光譜儀、近眼顯示系統等。VirtualLab 利用傅里葉模態方法(FMM)提供了對各種光柵結構的嚴格分析功能。在光柵工具箱中，光柵結構可以通過不同的插入表面和/或者材料堆棧配置。堆棧的幾何結構通過友好的用戶界面設置，并更加復雜的光柵結構同樣可以利用堆棧表達。在本實用案例中，闡述了基于界面的光柵結構外形設置。
1. 案例展示內容
? 如何使用界界面在光柵工具箱中配置光柵結構：
- 矩形光柵界面
- 轉換點列表界面
- 鋸齒光柵界面
- 正弦光柵界面
? 如何在計算前改變高級選項&檢查定義的結構。
2. 光柵工具箱初始化
3. 光柵結構設置
? 首先，必須定義基底(Base Block)的厚度和材料。
? 在VirtualLab中定義光柵的結構稱作Stack。
? Stack可以附著在基底的一側或兩側
? 例如，選擇在第一個表面上的Stack。
4. Stcak 編輯器
? 在Stcak 編輯器中，界面可以從庫中添加或插入。
? VirtualLab 的庫中提供了多種類型的界面。而且所有這些表面類型都可用于定義一個光柵
5. 矩形光柵界界面
6. 矩形光柵界面參數
7. 高級選項&信息
轉接點列表界面
1. 轉接點列表界面
2. 轉接點列表參數
3. 高級選項&信息
正弦光柵界界面
1. 正弦光柵界面
2.
展開 VirtualLab：構造二維周期性光柵結構
復雜光柵結構被廣泛應用于光譜儀、近眼顯示系統等領域。VirtualLab Fusion 軟件用傅立葉模態法（FMM,或者RCWA）一種簡易的仿真方法來嚴格分析任意的光柵結構。使用圖形用戶界面，可以設置堆棧的幾何圖形，從而生成復雜的光柵結構。此例程主要用于構建具有二維周期性特征的光柵。
? 光柵工具箱中構建二維光柵的方法 ? 基于介質定義的類型 ? 基于界面定義的類型
? 計算之前修改高級選項和檢查定義的結構的方法。
? 提示：在VirtualLab軟件中的光柵結構中，表現為二維周期性的被稱作 三維光柵。同樣的，層狀光柵（一維周期性）被稱作二維光柵。
初始化光柵工具箱
? 初始化
? 開始菜單欄 (Start)?
光柵菜單欄(Grating) ?
通用光柵光路圖（三維光柵） General Grating Light Path Diagram(3D Gratings)
? 提示：對于特殊類型的光柵，例如柱形光柵，
可以在光柵工具箱中直接點擊柱形光柵光路
圖（三維光柵）(Pillar Grating Light
Path Diagram(3D Gratings))
設置光柵結構
? 首先，需要定義基底(Base Block)的厚度和介質。
? VirtualLab中光柵結構在堆棧(stack) 中定義。
? 可以在基底的前表面、后表面或者前后表面同時添加堆棧(stack)。
? 例如，圖中在前表面添加了堆棧(stack)。
基于材料定義光柵的類型（例程：柱形光柵）
堆棧編輯器
在堆棧編輯器(Stack Editor)中，界面和材料可以從中目錄(catalog) 中添加。
? 為了用一種特殊的介質定義光柵，需要添加兩個平面界面，作為介質的邊界。
展開 [VirtualLab] 使用界面配置光柵結構
摘要
光柵結構廣泛用于光譜儀、近眼顯示系統等多種應用。VirtualLab Fusion通過應用傅立葉模態方法（FMM）以簡易的方式提供對任意光柵結構的嚴格分析。在光柵工具箱中，可以通過使用堆棧內的各種接口或/和介質來配置光柵結構。 用于設置堆棧幾何形狀的用戶界面是人性化的，并且可用于生成更復雜的光柵結構。 本用例中，介紹了基于界面的光柵結構的配置具體操作流程。
本用例展示了......
?如何使用界面配置光柵工具箱中的光柵結構，例如：
- 矩形光柵界面
- 過渡點列表界面
- 鋸齒光柵界面
- 正弦光柵界面
?如何在計算之前更改高級選項并檢查定義的結構。
光柵工具箱初始化
?初始化
- 開始?
光柵?
通用光柵光路圖
?注意：使用特殊類型的光柵，例如： 矩形形狀，
可直接選擇特定的光路圖。
光柵結構設置
?首先，必須定義基板（基塊“Base Block”）的厚度和材料。
?在VirtualLab中，光柵結構在所謂的堆棧（stack）中定義。
?堆棧可以附到基板的一側或兩側。
?例如，選擇第一個界面上的堆棧。
堆棧編輯器
?在堆棧編輯器(Stack Editor)中，可以從目錄中添加或插入界面。
?VirtualLab的目錄提供了幾種類型的界面。
展開 VirtualLab：構造二維周期性光柵結構
復雜光柵結構被廣泛應用于光譜儀、近眼顯示系統等領域。VirtualLab Fusion 軟件用傅立葉模態法（FMM,或者RCWA）一種簡易的仿真方法來嚴格分析任意的光柵結構。使用圖形用戶界面，可以設置堆棧的幾何圖形，從而生成復雜的光柵結構。此例程主要用于構建具有二維周期性特征的光柵。
? 光柵工具箱中構建二維光柵的方法 ? 基于介質定義的類型 ? 基于界面定義的類型
? 計算之前修改高級選項和檢查定義的結構的方法。
? 提示：在VirtualLab軟件中的光柵結構中，表現為二維周期性的被稱作 三維光柵。同樣的，層狀光柵（一維周期性）被稱作二維光柵。
初始化光柵工具箱
? 初始化
? 開始菜單欄 (Start)?
光柵菜單欄(Grating) ?
通用光柵光路圖（三維光柵） General Grating Light Path Diagram(3D Gratings)
? 提示：對于特殊類型的光柵，例如柱形光柵，
可以在光柵工具箱中直接點擊柱形光柵光路
圖（三維光柵）(Pillar Grating Light
Path Diagram(3D Gratings))
設置光柵結構
? 首先，需要定義基底(Base Block)的厚度和介質。
? VirtualLab中光柵結構在堆棧(stack) 中定義。
? 可以在基底的前表面、后表面或者前后表面同時添加堆棧(stack)。
? 例如，圖中在前表面添加了堆棧(stack)。
基于材料定義光柵的類型（例程：柱形光柵）
堆棧編輯器
在堆棧編輯器(Stack Editor)中，界面和材料可以從中目錄(catalog) 中添加。
? 為了用一種特殊的介質定義光柵，需要添加兩個平面界面，作為介質的邊界。
展開 [VirtualLab] 構造二維周期性光柵結構
復雜光柵結構被廣泛應用于光譜儀、近眼顯示系統等領域。VirtualLab Fusion 軟件用傅立葉模態法（FMM,或者RCWA）一種簡易的仿真方法來嚴格分析任意的光柵結構。使用圖形用戶界面，可以設置堆棧的幾何圖形，從而生成復雜的光柵結構。 此例程主要用于構建具有二維周期性特征的光柵。
? 光柵工具箱中構建二維光柵的方法 ? 基于介質定義的類型 ? 基于界面定義的類型
? 計算之前修改高級選項和檢查定義的結構的方法。
? 提示：在VirtualLab軟件中的光柵結構中，表現為二維周期性的被稱作 三維光柵。同樣的，層狀光柵（一維周期性）被稱作二維光柵。
初始化光柵工具箱
? 初始化
? 開始菜單欄 (Start)?
光柵菜單欄(Grating) ?
通用光柵光路圖（三維光柵） General Grating Light Path Diagram(3D Gratings)
? 提示：對于特殊類型的光柵，例如柱形光柵，
可以在光柵工具箱中直接點擊柱形光柵光路
圖（三維光柵）(Pillar Grating Light
Path Diagram(3D Gratings))
設置光柵結構
? 首先，需要定義基底(Base Block)的厚度和介質。
? VirtualLab中光柵結構在堆棧(stack) 中定義。
? 可以在基底的前表面、后表面或者前后表面同時添加堆棧(stack)。
展開 構造二維周期性光柵結構
復雜光柵結構被廣泛應用于光譜儀、近眼顯示系統等領域。VirtualLab Fusion 軟件用傅立葉模態法（FMM,或者RCWA）一種簡易的仿真方法來嚴格分析任意的光柵結構。使用圖形用戶界面，可以設置堆棧的幾何圖形，從而生成復雜的光柵結構。 此例程主要用于構建具有二維周期性特征的光柵。
? 光柵工具箱中構建二維光柵的方法 ? 基于介質定義的類型 ? 基于界面定義的類型
? 計算之前修改高級選項和檢查定義的結構的方法。
? 提示：在VirtualLab軟件中的光柵結構中，表現為二維周期性的被稱作 三維光柵。同樣的，層狀光柵（一維周期性）被稱作二維光柵。
初始化光柵工具箱
通用光柵光路圖（三維光柵） General Grating Light Path Diagram(3D Gratings)
光柵菜單欄(Grating) ?
?
開始菜單欄 (Start)?
?
初始化
Path Diagram(3D Gratings))
設置光柵結構
?
首先，需要定義基底(Base Block)的厚度和介質。
?
VirtualLab中光柵結構在堆棧(stack) 中定義。
?
可以在基底的前表面、后表面或者前后表面同時添加堆棧(stack)。
展開 
使用界面配置光柵結構
光柵結構廣泛用于光譜儀、近眼顯示系統等多種應用。VirtualLab Fusion通過應用傅立葉模態方法（FMM）以簡易的方式提供對任意光柵結構的嚴格分析。在光柵工具箱中，可以通過使用堆棧內的各種接口或/和介質來配置光柵結構。 用于設置堆棧幾何形狀的用戶界面是人性化的，并且可用于生成更復雜的光柵結構。 本用例中，介紹了基于界面的光柵結構的配置具體操作流程。
摘要
可直接選擇特定的光路圖。
?注意：使用特殊類型的光柵，例如： 矩形形狀，
通用光柵光路圖
光柵?
- 開始?
?初始化
光柵工具箱初始化
?如何在計算之前更改高級選項并檢查定義的結構。
- 正弦光柵界面
- 鋸齒光柵界面
- 過渡點列表界面
- 矩形光柵界面
?如何使用界面配置光柵工具箱中的光柵結構，例如：
本用例展示了......
?在堆棧編輯器的視圖中，根據折射率（黑暗表示更高），其他顏色表示不同的材料。
?為此，增加了一個平面界面，以便將光柵結構與基塊分開。
展開 VirtualLab：二維周期光柵結構（菱形）光波導的應用
摘要
如今，大多數創新的AR&MR設備都是基于光波導或波導系統，結合微結構來耦合光的輸入和輸出。VirtualLab Fusion能夠通過應用我們獨特的物理光學方法對此類設備進行詳細建模，包括所有效應（例如相干、偏振和衍射）。我們通過對專利WO2018/178626中提到的設備進行建模來證明這一能力，該設備由復雜的一維和二維菱形光柵結構組成。
建模任務：專利WO2018/178626
任務描述
光波導元件
使用光波導組件，可以輕松定義具有復雜形狀區域的系統。此外，這些區域可以配備理想的或真實的光柵結構，以充當入射耦合器、出耦合器或出瞳擴展器。
光波導結構
使用光波導組件，可以輕松定義具有復雜形狀區域的系統。此外，這些區域可以配備理想的或真實的光柵結構，以充當入射耦合器、出耦合器或出瞳擴展器。
光柵#1:一維傾斜周期光柵
幾何布局展示了2個光柵：
?光柵1耦合器：層狀（一維周期性），例如傾斜光柵
?光柵2 EPE和輸出耦合器：交叉光柵（二維周期，非正交）
光柵#2：具有菱形輪廓的二維周期光柵
使用內置調制介質的具有傾斜脊的一維周期光柵結構。
可用參數：
?周期：400納米
?z方向延伸（沿z軸的調制深度）：400nm
?填充系數（非平行情況下底部或頂部）：50%
?傾斜角度：40o
總結—元件
具有非正交二維周期的菱形（菱形）光柵結構，通過定制接口實現。
展開 VirtualLab：二維周期光柵結構（菱形）光波導的應用
摘要
如今，大多數創新的AR&MR設備都是基于光波導或波導系統，結合微結構來耦合光的輸入和輸出。VirtualLab Fusion能夠通過應用我們獨特的物理光學方法對此類設備進行詳細建模，包括所有效應（例如相干、偏振和衍射）。我們通過對專利WO2018/178626中提到的設備進行建模來證明這一能力，該設備由復雜的一維和二維菱形光柵結構組成。
建模任務：專利WO2018/178626
任務描述
光波導元件
使用光波導組件，可以輕松定義具有復雜形狀區域的系統。此外，這些區域可以配備理想的或真實的光柵結構，以充當入射耦合器、出耦合器或出瞳擴展器。
光波導結構
使用光波導組件，可以輕松定義具有復雜形狀區域的系統。此外，這些區域可以配備理想的或真實的光柵結構，以充當入射耦合器、出耦合器或出瞳擴展器。
光柵#1:一維傾斜周期光柵
幾何布局展示了2個光柵：
?光柵1耦合器：層狀（一維周期性），例如傾斜光柵
?光柵2 EPE和輸出耦合器：交叉光柵（二維周期，非正交）
光柵#2：具有菱形輪廓的二維周期光柵
使用內置調制介質的具有傾斜脊的一維周期光柵結構。
可用參數：
?周期：400納米
?z方向延伸（沿z軸的調制深度）：400nm
?填充系數（非平行情況下底部或頂部）：50%
?傾斜角度：40o
總結—元件
具有非正交二維周期的菱形（菱形）光柵結構，通過定制接口實現。
展開 VirtualLab：二維周期光柵結構（菱形）光波導的應用
摘要
如今，大多數創新的AR&MR設備都是基于光波導或波導系統，結合微結構來耦合光的輸入和輸出。VirtualLab Fusion能夠通過應用我們獨特的物理光學方法對此類設備進行詳細建模，包括所有效應（例如相干、偏振和衍射）。我們通過對專利WO2018/178626中提到的設備進行建模來證明這一能力，該設備由復雜的一維和二維菱形光柵結構組成。
建模任務：專利WO2018/178626
任務描述
光波導元件
使用光波導組件，可以輕松定義具有復雜形狀區域的系統。此外，這些區域可以配備理想的或真實的光柵結構，以充當入射耦合器、出耦合器或出瞳擴展器。
光波導結構
使用光波導組件，可以輕松定義具有復雜形狀區域的系統。此外，這些區域可以配備理想的或真實的光柵結構，以充當入射耦合器、出耦合器或出瞳擴展器。
光柵#1:一維傾斜周期光柵
幾何布局展示了2個光柵：
?光柵1耦合器：層狀（一維周期性），例如傾斜光柵
?光柵2 EPE和輸出耦合器：交叉光柵（二維周期，非正交）
光柵#2：具有菱形輪廓的二維周期光柵
使用內置調制介質的具有傾斜脊的一維周期光柵結構。
可用參數：
?周期：400納米
?z方向延伸（沿z軸的調制深度）：400nm
?填充系數（非平行情況下底部或頂部）：50%
?傾斜角度：40o
總結—元件
具有非正交二維周期的菱形（菱形）光柵結構，通過定制接口實現。
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