ZEMAX?光柵插件模塊介紹

ZEMAX里邊所有的光柵模型均為理想的光柵模型,不考慮光柵的衍射效率隨光波長(zhǎng)、入射角、衍射級(jí)次的變化,所有波長(zhǎng)、入射角、衍射級(jí)次都假定衍射效率100%,嚴(yán)重不符合物理實(shí)際,也無(wú)法進(jìn)行公差分析。

我們自定義的光柵模塊Grtaing_XE.dll可以對(duì)上述模型進(jìn)行修正,得到比較真實(shí)的衍射效率曲線。該光柵插件模塊基于標(biāo)量衍射理論,支持正弦光柵、矩形(方波)光柵、基諾(kinorform)型光柵、二元光柵(Binary)等位相光柵,支持衍射效率計(jì)算,而且可以對(duì)光柵的刻線密度及光柵的形貌(槽深度)進(jìn)行公差分析,便于像質(zhì)分析。

光柵作為一類特殊的分光器件,已經(jīng)普遍用在光譜儀、單色儀、高光譜、光通訊等應(yīng)用領(lǐng)域上,近年來(lái)隨著AR/VR行業(yè)的興起,也廣泛用于AR眼鏡中,作為光耦合器件。

光柵模塊參數(shù)說(shuō)明(序列模式):

1.Radius:光柵基底面曲率半徑,基底面可以是平面,球面或者圓錐曲面。

2.Thickness:光柵基底面厚度。

3.Material:光柵材料。

4.Conic:光柵基底面圓錐系數(shù),如1的描述。

5.TCE:光柵材料熱膨脹系數(shù)。

6.Mode number:后續(xù)擴(kuò)展用。

7.Threshold:衍射效率閾值,如果光線的衍射效率低于該閾值,將從2D,3D視圖,Shadeds視圖及其他分析圖如點(diǎn)列圖中慮除掉,便于直觀的對(duì)主要衍射進(jìn)行分析,去除干擾。

8.Vector Rotation:光柵刻線取向旋轉(zhuǎn),類似于tilt about z.默認(rèn)0時(shí)光柵刻線沿著x軸。

9.Order:衍射級(jí)次,可以指定任何整數(shù)階衍射級(jí)次。

10.Lines/um:光柵刻線密度。

11.Structure Profile(Mode):光柵類型選擇

0:理想閃耀型

1:正弦位相型

2:方波位相型

3:表面浮雕型-Kinoform

4: 二元位相型-Binary

1.Blaze Depth(um):閃耀深度,單位um。

注意該參數(shù)只有當(dāng)衍射類型為1,2,3,4時(shí)可用。

1.Steps(Binary):蝕刻階數(shù)

注意該參數(shù)只有當(dāng)衍射類型為4時(shí)可用。

1.Random Seed:隨機(jī)采樣種子

用于控制后續(xù)的LinesVariation及Depth Variation 參數(shù),用于刻線密度及刻槽深度的公差分析。

1.Lines Variation(+-%):

以百分比的形式指定刻線密度公差,因此可以對(duì)刻線密度進(jìn)行公差分析。

1.Depth Variation(+-%):

以百分比的形式指定閃耀深度公差,因此可以對(duì)衍射效率進(jìn)行公差分析。

注意:

在公差編輯器中可以用TPAR公差操作數(shù)對(duì)上述量進(jìn)行靈敏度、蒙特卡洛等公差分析。

關(guān)于參數(shù)8: Vector Rotation的說(shuō)明

示例:正弦光柵的衍射效率曲線

衍射效率隨波長(zhǎng)的變化關(guān)系