表面構造の操作｜VirtualLab技術情報

キーワード：	Surface Profile、 Optical Interface、 Definition Area、 Scaling、 Pixelation、 Quantization（量子化）、Periodization、 周期化、Fresnel Zones
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本記事は光学インターフェースの表面構造をVirtualLab™にて操作する方法を解説するものです。定義エリア（アパチャー）、スケーリングピクセレーション、量子化、フレネルゾーン、周期化を解説します。

はじめに

• 本記事では、VirtualLab™ 下記を含む、光学インターフェースの表面構造の定義を行うオプションを解説します：
  – Definition area（定義エリア）
  – 吸収あり、または無しの外郭面
  – Pixelation、quantization（量子化）、とFresnel zones
  – X,Y,Z方向のスケーリング
  – Periodization（周期化）
• インターフェースに負荷可能な手法
• 複合化可能なインターフェースに負荷する手法。 本記事では、両方解説します
• 簡単な例としてConical Interfaceを用いて解説します

Conical Interfaceの編集ダイアログ

Conical Interfaceの3D表示

左：外郭定義エリア無しの表示　右：外郭定義エリアありの表示

定義エリアのサイズ

• 定義エリアを定義する必要があります。この領域は、高さ情報（コニカル）の式が採用されるエリアです。
• 式の定義ドメインにより、多くの場合最大サイズになる場合があります。ここでは、曲率半径の２倍となっております。

定義エリアの形状

定義エリアは、楕円または矩形にて定義できます

定義エリアの形状

左：矩形の定義エリア　右：円形の定義エリア

定義エリア外周の影響

• インターフェースは、定義エリア外周にて吸収が発生すると言う定義が可能です
• 表面構造を定義エリア外周に吸収がない平面インターフェースとして定義可能です

左：色付きで表示された面は、フィールドが透過インターフェースである事を示します
右：黒で表示された領域は、フィールドが吸収を示しています

インターフェース面外周のZ-ポジション

インターフェース面外周のZポジションは、Area Maximum、Area Minimum、Boundary MaximumまたはBoundary Minimumのいずれかとなります。User Defined でユーザーによりZ位置を設定する事も可能です。

左：Z位置をエリアの最小値にセット
右：ユーザー定義によりZ位置を設定（z = 5 mm）

Pixelation

• 表面構造はピクセルデータとして定義する事が可能です。この時高さ情報は、ピクセルに対して調整されます。　高さの値は、ピクセルのセンターにて読み取られます。
• 式は手入力で定義可能です

左：ピクセル化された表面構造　右：ピクセル化無しの表面構造

Quantization (量子化)

• 表面構造は、指定した段数にquantized (量子化)し、階段状にする事が可能です
• 量子化の段数は手入力します

左：量子化された表面構造　右：量子化無しの表面構造

Fresnel Zones

• Fresnel zones は全てのインターフェースに付加する事が可能です
• Total Profile HeightとRelative Position on z-Axisの設定が可能です
• 設定値は手入力します

左：構造全高1mm と相対Z位置10%のフレネルゾーン
右：構造全高1mm と相対Z位置90%のフレネルゾーン

Z方向のスケーリング

• 表面構造はファクターによりスケーリングする事が可能です。ダイアログではScaling in z-Directionによりこれを可能にします。
• ファクターは手入力で行います

左：Ｚ方向のスケーリングを5とした場合　右：スケーリング処理していない表面構造

X (Y)方向のスケーリング

• 表面構造のXYコーディネートのスケーリングをファクターとして調整する事が可能です。
• ファクターは手入力で行います

左：Ｘ方向のスケーリング(factor 100)。高さはX方向にほぼ一定
右：全スケーリングファクターを = 1に。

Periodization

周期化を全インターフェースに付加する事が可能です。周期のサイズと定義エリアの外周のサイズと形状は定義可能です。

左：表面構造の周期化表示　右：単一セル

定義エリアの内部

フィールドは、ベースとなるセルから平面インターフェースに透過する事が可能です

定義エリアのフィールド内側

左：平面インターフェースのセル内側のフィールドが透過する場合
右：定義エリアのセル内側のフィールドに吸収が定義された場合

定義エリアの外側

フィールドは定義エリアの外側の平面インターフェースの透過を設定する事が可能です

左：定義エリア外側のフィールドが透過と設定された場合
右：定義エリア外側のフィールドが吸収と設定された場合

Periodizationの制限

• 定義エリアの内側のサイズは、一周期より大きい必要があります
• 定義エリアの外側のサイズは、一周期より小さい必要があります

”Inconsistent Interface”の表示

• ”inconsistent interface”はダイアログの下部に[×]表示されております
• [ i ]ボタンを押すと、エラーを含むグラフが表示されます(次頁参照）

 

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