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
優(yōu)化,可將正常入射光導(dǎo)入-1 光柵階次。
!y{t}|U/d :jc
?T 然后我們將光柵特性導(dǎo)出為
Lumerical Sub-Wavelength Model (LSWM) JSON 格式,以便在 Speos 的系統(tǒng)級(jí)
仿真中對(duì) SRG 進(jìn)行建模(請(qǐng)參閱 "Augmented Reality Optical System”)
^XIVWf#`H z:_o3W.E 1 ynjDin< 概述
zAxscDf' GvCB3z uuA
q\YZy/ SRG 幾何圖形根據(jù)其傾斜角度、填充因子和高度進(jìn)行
參數(shù)化,如下所示:
;HOOo>%_K x/pM.NZF1 [z^db0PU 光柵和基板的折射率為1.8。光柵被空氣包圍。周期固定在 393 nm。
;F;"Uw :+m8~n$/ 對(duì)光柵進(jìn)行優(yōu)化,以將
波長(zhǎng)為 550 nm 的光傳輸?shù)?-1 光柵階次。RCWA 求解器用于SRG的優(yōu)化和完整的特性描述,具體包含定義仿真參數(shù)和運(yùn)行仿真這兩個(gè)步驟。
=QiVcw,G# C25r3bj 第 1 步:耦合光柵的優(yōu)化
GkT:7`|C 使用內(nèi)置的粒子群優(yōu)化(PSO)實(shí)用程序,優(yōu)化SRG的傾斜角、填充因子和光柵高度,以最大限度地提高在法向入射時(shí) 550 nm波長(zhǎng)下S偏振的透射率。
.-Xp]>f, 第 2 步:完整特性描述和數(shù)據(jù)導(dǎo)出
ba-J-G@YW 光柵優(yōu)化是使用來自光柵上方的正常入射光進(jìn)行的。但是,一旦選擇了優(yōu)化的幾何結(jié)構(gòu),就必須針對(duì)光線追蹤仿真中預(yù)期的入射角范圍以及前進(jìn)和后退方向計(jì)算完整的光柵特性。然后將結(jié)果導(dǎo)出到一個(gè) JSON 文件,該文件可以使用腳本在 Speos 或 Zemax 中使用。
\ tK{!v+ >O:31Uk 運(yùn)行和結(jié)果
0xe!tA W_##8[r(? 第 1 步:優(yōu)化 SRG 幾何結(jié)構(gòu)
1gTW*vLM\ 1.打開并運(yùn)行
模擬文件 ar_srg.fsp 。
.|pyloL. 2.右鍵單擊“grating_orders”結(jié)果,然后選擇“ 新建可視化工具 >可視化 ”。
>Mzk;TM 3.單擊并拖動(dòng)繪圖以放大“Ts_grating”結(jié)果(綠線)。
G q" [5r" h5:>o U60jkzIRH 這些結(jié)果表明,初始設(shè)計(jì)將大約56%的正常入射S偏振光引導(dǎo)到-1光柵階次。現(xiàn)在,我們將使用優(yōu)化實(shí)用程序優(yōu)化 光柵幾何結(jié)構(gòu)以增加此值。
b"t<B2N