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、入射角、衍射級次的變化,所有波長、入射角、衍射級次都假定衍射效率100%,嚴(yán)重不符合物理實(shí)際,也無法進(jìn)行公差分析。

我們自定義的光柵模塊Grtaing_XE.dll可以對上述模型進(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:衍射級次,可以指定任何整數(shù)階衍射級次。
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
12. 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。
13. 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。
14. Random Seed:隨機(jī)采樣種子
用于控制后續(xù)的Lines Variation及Depth Variation 參數(shù),用于刻線密度及刻槽深度的公差分析。
15. Lines Variation(+-%):
以百分比的形式指定刻線密度公差,因此可以對刻線密度進(jìn)行公差分析。
16. Depth Variation(+-%):
以百分比的形式指定閃耀深度公差,因此可以對衍射效率進(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的說明

示例:正弦光柵的衍射效率曲線

衍射效率隨波長的變化關(guān)系