摘要
分析特定衍射級的衍射效率是光柵結(jié)構(gòu)的典型建模任務(wù)。由于特征尺寸和周期較小，與使用的光波長相當(dāng)，因此必須通過嚴(yán)格的方法計(jì)算效率。眾所周知的FMM或RCWA是解決此任務(wù)的一種常用算法，在VirtualLab Fusion中也可用。這種全矢量方法的結(jié)果是復(fù)數(shù)瑞利系數(shù)，它包含每階所需的所有場信息，從中可以獲得相應(yīng)的效率。VirtualLab Fusion中的光柵順序分析器幫助我們生成并以圖像方式顯示復(fù)雜光柵結(jié)構(gòu)（一維/二維周期）的所有信息。
光柵規(guī)格
•為了演示光柵階數(shù)分析器，使用了具有正弦光柵形狀的一維光柵以及多層光柵。
•操作中的層，提供高反射（HR）功能。
•光柵參數(shù)在堆棧中設(shè)定，其通過光柵組件的編輯對話框中完成。
光柵級次分析器設(shè)置
•定義光柵結(jié)構(gòu)后，可使用所需的光柵級次分析器計(jì)算瑞利系數(shù)和相關(guān)衍射特性。
•此外，各種輸出選項(xiàng)可用于顯示結(jié)果。
•這是通過分析器的編輯對話框完成的，該對話框通過雙擊光學(xué)設(shè)置視圖中的相應(yīng)元件顯示。
通用設(shè)置
•在“常規(guī)”選項(xiàng)卡中，您可以選擇分析透射或反射。
•此外，您可以指定光柵分析器輸出需要的文件。
−級次收集：生成一種類型的文檔，該文檔提供視場/光強(qiáng)在級次中的分布方式的可視化表示，并包含以數(shù)字形式顯示的信息。級次收集是為傳輸和反射單獨(dú)生成的。有關(guān)級次收集文檔的更多信息，請參見下一張幻燈片。
−單級次輸出：激活菜單右側(cè)的“單級次”選項(xiàng)卡。（見下頁）
−總和傳輸，吸收和反射：相應(yīng)的信息（即，能量在這三種效應(yīng)中如何分布，不進(jìn)一步將結(jié)果細(xì)分為單個(gè)光柵級次，而是作為總值）將顯示在探測器結(jié)果選項(xiàng)卡中，或作為參數(shù)運(yùn)行或參數(shù)優(yōu)化的結(jié)果。
−極坐標(biāo)圖（角度）：生成另一個(gè)文檔，該文檔提供不同顯示光柵級次的可視化，其中顯示的角度對應(yīng)于級次的衍射角，半徑表示效率。這種類型的可視化僅限于單個(gè)平面。有關(guān)極坐標(biāo)圖文檔的更多信息，請參見下一張幻燈片。
單級次設(shè)置
•在“常規(guī)”選項(xiàng)卡中選擇“單級次輸出”選項(xiàng)時(shí)，激活“單級次”選項(xiàng)。您可以在其中選擇應(yīng)記錄的單級次信息。
•單級次輸出控制是否提供有關(guān)單個(gè)級次（衍射角、效率、瑞利系數(shù)…）的信息（取決于模擬的運(yùn)行方式，在探測器結(jié)果選項(xiàng)卡中，或作為參數(shù)運(yùn)行或參數(shù)優(yōu)化的結(jié)果）。
•如果您想使用參數(shù)運(yùn)行或VirtualLab Fusion的參數(shù)優(yōu)化來分析和優(yōu)化特定級次的光柵，此選項(xiàng)非常有用。
單級次設(shè)置
探測器選項(xiàng)卡中的輸出
•如果光柵級次分析器在光學(xué)設(shè)置中處理，則單階輸出值記錄在探測器結(jié)果選項(xiàng)卡中。
•這些值在參數(shù)運(yùn)行和參數(shù)優(yōu)化中也可用。
在極坐標(biāo)圖中輸出數(shù)據(jù)
•光柵級次分析儀的極坐標(biāo)圖輸出繪制了反射級次和透射級次的效率與x-z平面中的角度的關(guān)系。
•它還提供了顯示所有級次的角度和效率的表格。
極坐標(biāo)圖中設(shè)置
光柵級次輸出
級次設(shè)置
級次設(shè)置
•在屬性瀏覽器的View選項(xiàng)卡中，用戶可以進(jìn)一步配置信息如何顯示。
•從視覺角度來看，最重要的是顏色設(shè)置——可以為視圖選擇背景顏色，以及顏色查找表來表示顯示數(shù)據(jù)的值。
級次設(shè)置
用戶設(shè)置特定級次示例
用戶設(shè)置特定級次示例
用戶設(shè)置特定級次示例
圓錐衍射的可視化
•在光柵配置對話框的位置/方向面板中，可以改變光柵相對于光源的方向。
•對于這個(gè)用例，我們使用Theta = 40°和以PHI = 40°為例。
效率與衍射級次
效率與給定距離的衍射級次位置
效率與衍射級次的笛卡爾角度
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