Diseño de filtros ópticos ajustando sistemáticamente el ancho de capa: Parte B
En esta Parte B del tutorial, veremos cómo barrer automáticamente los anchos del filtro. Esto le permite diseñar filtros, barrerlos automáticamente y estudiar cómo la estructura del filtro afecta tanto a la transmisión como a la reflexión. Ejecutando barridos sistemáticos, puede generar rápidamente una visión general de muchos diseños de filtro diferentes y elegir el que mejor se adapte a su aplicación.
Barrido de anchos de filtro
Navegue hasta la cinta Automatización en la ventana principal y haga clic en Barrido de parámetros (véase ??). Se abrirá la ventana Barrido de parámetros, y ya debería haber una nueva entrada de barrido llamada new. Haga doble clic en esta entrada y aparecerá la ventana de configuración del barrido (véase ??). Finalmente, haga clic en Ejecutar barrido para iniciar el cálculo. El barrido puede tardar un poco en completarse según el número de valores de parámetros que haya seleccionado.
Al hacer clic en Ejecutar barrido, ejecutó el pequeño programa mostrado en ??. Explicaremos este programa más adelante, pero en esencia varía el espesor de la capa de mayor índice de refracción sobre un conjunto de valores. Abra la pestaña Salida en la ventana de Barrido de parámetros (véase ??): verá cuatro directorios, cada uno correspondiente a uno de los espesores barridos. Cada directorio contiene una simulación completa con los archivos habituales, diferenciándose solo en el espesor de esa capa.
En la raíz de la carpeta del barrido también encontrará iconos especiales de “múltiples curvas” (archivos CSV con un símbolo de múltiples líneas).
Estos agregan las curvas correspondientes de todas las sub-simulaciones.
Haga doble clic en optical_output para abrirlo (véase
??);
verá reflect.csv y transmit.csv.
Al abrir reflect.csv se representa la reflectancia de todos los espesores barridos en una sola gráfica, como se muestra en
??.
reflect.csv y transmit.csv agregados.
Comprender el programa de la ventana de barrido de parámetros
Si vuelve a mirar
??,
verá cinco filas listadas. Cada fila especifica un
parámetro a barrer. En este ejemplo, el parámetro es el espesor
(dy) de capas específicas en la pila de epitaxia. Las entradas son
epitaxy.layer0.dy, epitaxy.layer2.dy,
epitaxy.layer4.dy, epitaxy.layer6.dy,
y epitaxy.layer8.dy. Estas filas corresponden a las
capas de alto índice de refracción en la estructura del dispositivo.
En la primera línea puede ver una lista de valores de espesor:
1.0e-7, 2e-7, 4e-7, 8e-7.
Estos son los valores que el barrido asignará a layer0.
La operación para esta fila está configurada como scan, lo que significa que el programa
variará sistemáticamente el espesor de layer0 a través de estos valores especificados.
Para las otras capas (layer2, layer4,
layer6 y layer8), la operación está vinculada a
epitaxy.layer0.dy. En la columna de valores esto aparece como
duplicate. Esto indica al programa que copie cualquier valor que esté actualmente establecido para
layer0 y lo aplique a las otras capas de alto índice.
En efecto, cada vez que layer0 cambia, las otras capas de alto índice se actualizan automáticamente
al mismo espesor.
En resumen, este programa barre un conjunto de valores de espesor para una capa de alto índice y luego duplica ese espesor en todas las demás capas de alto índice de la pila. El solucionador se ejecuta para cada caso, lo que le permite explorar cómo varía el rendimiento del filtro en función del espesor de la capa.
Resumen
En esta parte del tutorial ha aprendido cómo automatizar el diseño de filtros ópticos utilizando barridos de parámetros. Ha variado sistemáticamente los espesores de las capas, duplicado parámetros en múltiples capas y explorado cómo estos cambios afectan a la transmisión y la reflexión. Con estas herramientas, ahora puede evaluar rápidamente muchas configuraciones posibles de filtros e identificar las estructuras que mejor se adaptan a su aplicación.