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摘要 將光耦合到光導(dǎo)中在現(xiàn)代光學(xué)的各種應(yīng)用中具有重要意義。在VirtualLab Fusion中，使用傅立葉模態(tài)方法和參數(shù)優(yōu)化工具，可以優(yōu)化實(shí)際光柵幾何形狀，從而實(shí)現(xiàn)特定衍射級(jí)的最佳耦合效率。 該示例示出了針對(duì)一個(gè)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(jì)策略。

摘要 將光耦合到光導(dǎo)中在現(xiàn)代光學(xué)的各種應(yīng)用中具有重要意義。在VirtualLab Fusion中，使用傅立葉模態(tài)方法和參數(shù)優(yōu)化工具，可以優(yōu)化實(shí)際光柵幾何形狀，從而實(shí)現(xiàn)特定衍射級(jí)的最佳耦合效率。 該示例示出了針對(duì)一個(gè)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(jì)策略。

將光耦合到光導(dǎo)中在現(xiàn)代光學(xué)的各種應(yīng)用中具有重要意義。在VirtualLab Fusion中，使用傅立葉模態(tài)方法和參數(shù)優(yōu)化工具，可以優(yōu)化實(shí)際光柵幾何形狀，從而實(shí)現(xiàn)特定衍射級(jí)的最佳耦合效率。 該示例示出了針對(duì)一個(gè)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(jì)策略。

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(shí)的光柵幾何形狀，以實(shí)現(xiàn)特定衍射級(jí)次的最佳耦合效率。本例展示了針對(duì)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(jì)策略。

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(shí)的光柵幾何形狀，以實(shí)現(xiàn)特定衍射級(jí)次的最佳耦合效率。本例展示了針對(duì)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(jì)策略。

VirtualLab Fusion技術(shù) 文件信息 延伸閱讀 - ?光導(dǎo)耦合的斜光柵分析 - 單入射方向光導(dǎo)耦合光柵的優(yōu)化 - RDO-期刊論文：“光學(xué)和光子學(xué)中的創(chuàng)新 – VirtualLab Fusion和OptiSLang”

在導(dǎo)光條件之后，將一定FOV耦合到光導(dǎo)中的一維周期光柵的周期范圍可以通過(guò)以下公式計(jì)算： VirtualLab模塊的輸入 VirtualLab模塊的輸出 文件信息 延伸閱讀- 單入射方向光導(dǎo)耦合光柵的優(yōu)化- 期望視場(chǎng)上用于光導(dǎo)耦合的二元光柵優(yōu)化- 期望視場(chǎng)上用于光導(dǎo)耦合的斜光柵優(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(jì)，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(guò)程面臨大量參數(shù)的挑戰(zhàn)。在本實(shí)例中，VirtualLab Fusion中提供了來(lái)自Dynardo的optiSLang軟件接口，因此使優(yōu)化過(guò)程可以應(yīng)用不同的高級(jí)優(yōu)化算法。 2.

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(jì)，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(guò)程面臨大量參數(shù)的挑戰(zhàn)。在本實(shí)例中，VirtualLab Fusion中提供了來(lái)自Dynardo的optiSLang軟件接口，因此使優(yōu)化過(guò)程可以應(yīng)用不同的高級(jí)優(yōu)化算法。 2.

1.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(jì)，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(guò)程面臨大量參數(shù)的挑戰(zhàn)。在本實(shí)例中，VirtualLab Fusion中提供了來(lái)自Dynardo的optiSLang軟件接口，因此使優(yōu)化過(guò)程可以應(yīng)用不同的高級(jí)優(yōu)化算法。

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(guò)EPE和外耦合器區(qū)域連續(xù)變化的光柵占空因子來(lái)優(yōu)化光波導(dǎo)，以實(shí)現(xiàn)眼動(dòng)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(duì)特定入射方向優(yōu)化矩形光柵的設(shè)計(jì)流程，以獲得特定衍射級(jí)次的最大效率。

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(guò)EPE和外耦合器區(qū)域連續(xù)變化的光柵占空因子來(lái)優(yōu)化光波導(dǎo)，以實(shí)現(xiàn)眼動(dòng)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(duì)特定入射方向優(yōu)化矩形光柵的設(shè)計(jì)流程，以獲得特定衍射級(jí)次的最大效率。

編程任務(wù)：在k域中定義視場(chǎng) 任務(wù)：生成一個(gè)計(jì)算耦合光柵周期范圍的模塊，以滿足平面光波導(dǎo)的導(dǎo)光條件。 說(shuō)明耦合過(guò)程的平面光導(dǎo)圖 定義入射光空間頻率矢量的x、y分量為 而笛卡爾角α和β則用于定義一組入射方向的特定視場(chǎng)(FOV)方向。

而對(duì)于微透鏡成像系統(tǒng)，可通過(guò)粒子群優(yōu)化（PSO）進(jìn)行優(yōu)化，包括微透鏡的長(zhǎng)度Dl、高度h以及微透鏡的中心與變跡光柵的中心之間的距離lx。 圖3 微透鏡輔助的垂直光柵耦合器的參數(shù)示意圖圖4顯示了仿真結(jié)果，優(yōu)化后ML-VGC的電場(chǎng)如圖4（a）所示。很明顯，垂直入射光在通過(guò)透鏡后發(fā)生偏轉(zhuǎn)，并以適當(dāng)?shù)?em>入射角耦合到光柵中。

</p><p><br></p><p><strong>研究現(xiàn)狀</strong></p><p>現(xiàn)有的提高垂直入射光柵耦合器的耦合效率主要集中在專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)光柵結(jié)構(gòu)。例如，圖1（a）中的結(jié)構(gòu)采用階梯型光柵^[2]來(lái)實(shí)現(xiàn)非對(duì)稱衍射，打破光柵區(qū)域的垂直對(duì)稱性，以獲得高方向性和高耦合效率。

這是因?yàn)樵撓到y(tǒng)定義了兩個(gè)光柵。一種是帶有圓形區(qū)域的一維傾斜光柵，用于在光線中耦合。一種是帶有矩形區(qū)域的二維六邊形光柵，用于耦合光線。在這個(gè)系統(tǒng)中，我們?cè)诓ＡО澹ú▽?dǎo)）的表面定義了兩個(gè)光柵物體。準(zhǔn)直光束入射到第一個(gè)耦合光柵上。在波導(dǎo)中進(jìn)行一些TIR引導(dǎo)后，它將被第二個(gè)光柵耦合出來(lái)。

在本示例中，我們使用 RCWA 求解器設(shè)計(jì)了一個(gè)斜面浮雕光柵 (SRG)，它將用于將光線耦合到單色增強(qiáng)現(xiàn)實(shí) (AR) 系統(tǒng)的波導(dǎo)中。光柵的幾何形狀經(jīng)過(guò)優(yōu)化，可將正常入射光導(dǎo)入-1 光柵階次。

光波導(dǎo)耦合光柵的優(yōu)化 我們展示了針對(duì)一個(gè)特定入射方向的優(yōu)化矩形光柵的設(shè)計(jì)工作流程，以得到特定衍射階下的最大效率。

更多信息請(qǐng)參見(jiàn)：參數(shù)優(yōu)化文檔的介紹第一級(jí)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(jì)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(jí)配置利用界面配置光柵結(jié)構(gòu)光柵級(jí)次分析器