光栅区中的光栅方向

摘要

在VirtualLab Fusion中，用户可以在光学表面定义任意区域。光栅界面/堆栈可以添加到这个区域内。为了在区域内简便地定义光栅的方向，可以使用两个角度：“指向（关于z轴旋转）”和“关于y轴旋转180”。这个用例展示了如何设置这两个角度去控制某个区域内光栅的方向。目前仅在Waveguide工具箱中支持光栅区域的设置。  建模任务 

通过设置光栅和界面的坐标系的关系，可以定义界面上的光栅方向。

─ 蓝色坐标系代表光栅坐标系，黑色坐标系代表界面坐标系。

─ 通过设置指向（关于z轴旋转）（Orientation (Rotation about z-Axis)）和关于y轴旋转180（Rotation about y-Axis by 180），在界面坐标系中，光栅坐标系进行了旋转。

─ 我们还将在远离光栅的探测器平面中显示衍射阶数，以给出光栅方向。

关于z轴旋转的图示

使用锯齿光栅说明指向（关于z轴旋转）（Orientation (Rotation about z-Axis)）。

光栅关于y轴是非对称的，所以+1st和-1st阶的衍射效率并不是对称的。所以，我们可以很容易地从检测到的衍射阶数看到光栅旋转引起的效果。
 

指向（关于z轴旋转）:0°

注意：默认坐标系的所有基本矢量（x，y，z矢量）完全相同。
 

指向（关于z轴旋转）: 30°

注意：方向角度的定义为：

─ 关于界面坐标轴。

─ 逆时针方向。
 

指向（关于z轴旋转）: -90°

注意：方向角度非常灵活，可以根据用户偏好定义为从-360到360任意值。
 

关于y轴旋转180°示例

使用矩形光栅界面（注意光栅堆栈也可以放在界面上）说明关于y轴旋转180（Rotation about y-Axis by 180）。当相对狭缝占宽不是50%，界面两侧介质固定时，旋转前和旋转后给出了两种不同的光栅堆栈，这导致了衍射效率的不同分布。
 

关于y轴旋转180°（未选中）

注意：

默认时，为了保持光栅坐标系和界面坐标系的重叠，光栅添加到光学界面的右侧（z轴和z‘轴相同）。

坐标系定义与光栅工具箱中稍有不同，因为在光栅工具箱中：

─ 如果光栅界面加在衬底的第一层界面，其z轴和x轴与平面界面的方向完全相反。

─ 如果光栅界面加在衬底的第二层界面，坐标系完全相同，但与此处相比（假设衬底是二氧化硅）第二个界面前后的材料相反。
 

关于y轴旋转180（选中）

注意：

矩形光栅界面关于光学界面的y轴旋转180，所以看到光栅接口两侧的材料都切换了，所以光栅堆栈变成了例2.
 

例1和例2的附加信息