復雜
光柵結(jié)構(gòu)被廣泛應用于
光譜儀、近眼顯示
系統(tǒng)等領域。VirtualLab Fusion
軟件用傅立葉模態(tài)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(jié)構(gòu)。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(jié)構(gòu)。 此例程主要用于構(gòu)建具有二維周期性特征的光柵。
• 光柵工具箱中構(gòu)建二維光柵的方法 − 基于介質(zhì)定義的類型 − 基于界面定義的類型
7;o:r$08&} • 計算之前修改高級選項和檢查定義的結(jié)構(gòu)的方法。
ewU*5|*[ • 提示：在VirtualLab軟件中的光柵結(jié)構(gòu)中，表現(xiàn)為二維周期性的被稱作 三維光柵。同樣的，層狀光柵（一維周期性）被稱作二維光柵。
yAryw{( N?ccG \t 初始化光柵工具箱
3fhY+$tq • 初始化
<@" rI>= − 開始菜單欄 (Start)
(<r)xkn 光柵菜單欄(Grating)
} Xo #/9 通用光柵光路圖（三維光柵） General Grating Light Path Diagram(3D Gratings)
7%i'F=LzT • 提示：對于特殊類型的光柵，例如柱形光柵，
Tj#S') s8 可以在光柵工具箱中直接點擊柱形光柵光路
~c35Y9-5 圖（三維光柵）(Pillar Grating Light
?!P0UTe~ Path Diagram(3D Gratings))
[j-?) |E7 J5ha 設置光柵結(jié)構(gòu)
>) u;X BV
B2$&eJ • 首先，需要定義基底(Base Block)的厚度和介質(zhì)。
(|K+1R • VirtualLab中光柵結(jié)構(gòu)在堆棧(stack) 中定義。
Qdq;C,}Ai. • 可以在基底的前表面、后表面或者前后表面同時添加堆棧(stack)。
\jwG*a • 例如，圖中在前表面添加了堆棧(stack)。
XnZ$ %?$ 基于
材料定義光柵的類型（例程： 柱形光柵）
Qc3d<{7\~ 堆棧編輯器
ng3ZK ZKXE7p
i <#h,_WP* 在堆棧編輯器(Stack Editor)中，界面和材料可以從中目錄(catalog) 中添加。
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R}>SS' • 為了用一種特殊的介質(zhì)定義光柵，需要添加兩個平面界面，作為介質(zhì)的邊界。
+PjTT 6 A7Ql%$v7^ 兩個平面之間的介質(zhì)類型可以是均勻介質(zhì)(homogenous)或者調(diào)制介質(zhì)(modulated)。
|@u2/U9
• 使用調(diào)制介質(zhì)，就可以非常有效地描述復雜光柵結(jié)構(gòu)，如柱形光柵。
柱形光柵介質(zhì)
|CDM(g>% zsXgpnlHT • 在目錄類別中LightTrans預設(LightTrans Defined)下柱形介質(zhì)類(pillar media)中可以添加鉻柱(Chromium Pillars)。
K9#kdo1 2 • 這種介質(zhì)可以仿真柱形結(jié)構(gòu)或者在基底表面打孔的結(jié)構(gòu)。
<=">2W P{ • 此例程中，矩形排布的金屬鉻圓柱位于熔融石英基底表面。
ks0Q+YW • 在堆棧編輯器的視圖中，不同材料根據(jù)
折射率的高低表示為不同深淺的顏色
R^.PKT2E （顏色越深，折射率越高）。
l&ueD& *4& • 注意：堆棧編輯器固定顯示x-z平面的橫截面視圖。
KMj\A
d t2o{=!$WH • 請注意：界面添加的順序固定由基底表面開始算起。
CW+kK N • 選中的界面會以紅色突出顯示。
9 8|sWI3 B • 此外，無法在此處定義光柵前面的介質(zhì)（指
@& }}tALi 最后一個界面后的介質(zhì)）。它會自動從光柵部件前面的材料中提取。
8M*+
| • 可以在
光學參數(shù)設置編輯器(Optical Setup Editor)中更改這處材料。
Y1 -dpML R 'k `0 • 堆棧周期(Stack Period)可以控制整個結(jié)構(gòu)的周期。
vTK%4=|1}! • 對于二維周期性光柵，必須在x和y方向分別定義周期。
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zS; • 該周期也是FMM算法的周期邊界條件。
HDH G~<s • 對于簡單的光柵結(jié)構(gòu)，建議選擇與介質(zhì)周期一致 (Dependent from the Period of Medium) 選項，并選擇合適的周期性介質(zhì)的序號。
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