结构的导入和导出
结构的导入和导出 #
结构导入 #
软件中结构的导入有两种方式，即：软件界面输入和脚本输入。
软件支持将指定格式的文件导入工程中。在软件功能区 Home 标签页中，点击Import选择要输入的文件类型。
图中文件类型详情可参阅下表：
| Number | Name | Description |
|---|---|---|
| 1 | Gds | Gds是Cadence Design Systems软件公司开发的一种二进制文件格式，通常用于存储半导体的几何形状、层次结构等信息 |
| 2 | Osg | Osg文件是开源三维引擎OpenSceneGraph(OSG)开发的3D场景图形，可以储存各种模型信息 |
| 3 | Ive | Ive文件是由OSG定义的一种二进制场景格式，通常用来保存三维模型 |
| 4 | 3dc | 3dc文件是Amabilis软件公司推出的软件3DCrafter所创建的一种用于存储三维媒体的文件格式 |
| 5 | 3ds | 3ds是Autodesk公司早期开发的三维图形文件格式，广泛用于3D建模和动画领域 |
| 6 | Ac | Ac文件是由3D模型软件AC3D创建的一种3D模型文件 |
| 7 | Obj | Obj格式最初由Wavefront公司开发，现已成为3D模型之间广泛使用的格式 |
| 8 | Geo | Geo文件是由Carbon Graphics公司软件创建的一种3D模型文件 |
| 9 | Dae | Dae是Collada推出用于不同软件之间存储和传输3D模型的文件格式 |
| 10 | Shp | Shp文件是由ESRI开发的一种空间数据开放格式 |
| 11 | Flt | OpenFlight(Flt)最早是由ESRI开发的3D场景描述文件 |
| 12 | Stl | Stl是由3D Systems软件公司开发，使用非结构化三角形描述三维物体 |
| 13 | Ply | Ply是由斯坦福大学开发的一套针对多边体模型的三维数据格式 |
| 14 | TXT | TXT是包含未格式化文本的纯文本文件 |
结构导出 #
软件中结构的导出有两种方式，即：软件界面输出和脚本输出。
软件支持导出指定格式的文件。在软件功能区 Home 标签页中，点击Export选择要输出的文件类型。
在数据可视化窗口，点击 Export to... 可以将数据导出为指定类型的文件。
以GDS文件导出为示例，用户可以参考以下步骤：
GDS文件广泛应用于微纳加工、光电子、半导体等领域的版图设计与流片。需要注意的是，GDS文件一般仅能导出二维结构。且对于部分复杂的结构可能出现精度损失，建议导出后进行验证。
- 在主菜单栏 Home 标签页中找到Export按钮，点击并选择Export gds选项。
- 在弹出的导出对话框中，设置导出选项，如指定GDS层等参数。
- 点击 Next 按钮，进行导出设置，通常选择默认设置即可。
-
点击 Finish 按钮，选择GDS文件的保存目录，完成导出。
-
导出完成后，可使用第三方GDS查看工具打开并检查导出的GDS文件内容。
注意事项：
- 若结构中包含自定义层或特殊图形，建议在导出对话框中对层映射厚度进行设置，确保GDS文件层信息准确。
- 导出过程中如遇到报错或文件不完整，请检查结构设计是否规范，或尝试简化结构后再次导出。
- GDS文件仅支持二维结构，软件中默认为ZX平面，如需要导出3D结构，请选择其他文件格式类型。
Surface结构的导入 #
软件支持直接导入 .txt 格式的数据文件，并将其转换为软件兼容的表面模型。用户可快速导入复杂光学元件（如自由曲面透镜、光栅结构）的三维设计数据，无需手动建模，从而显著提升工作效率。
上图中各选项含义如下：
| Name | Description |
|---|---|
| Select File | 选择要导入的 .txt 文件。请注意，文件格式需满足特定要求。 |
| The Data Origin | X/Y：根据导入文件格式确定导入结构数据的原点。若文件中已定义平面坐标位置，则以此为准偏移平面；若未定义，则以当前 Composite View 中心为参考点进行偏移。Z：设置导入结构的厚度。例如，若导入平面厚度为2 μm，则此处应设置大于 2 μm 的值，以确保结构完整显示；若设置值小于实际厚度，则超出部分将无法显示。 |
| The Date Span | x/y span：设置X、Y方向上的宽度。若文件中已包含坐标信息，软件将自动设定此值；若未包含，则按此设置对结构进行缩放。 |
| Surface to Import | 选择导入数据对应的表面。Upper Surface ：上表面；Lower Surface ：下表面。 |
| File Settings | File units ：设置导入数据的单位。Invert x and y axis ：若导出文件时发生坐标轴翻转，勾选此项可自动校正。 |
支持导入的 .txt 文件格式有两种：
- 完整坐标格式：包含 X、Y 方向的数据点数、坐标值及对应的 Z(X,Y) 数据。
- 仅高度数据格式：仅包含 Z(X,Y) 数值。
以上可以参考导入自由曲面结构。
成功导入结构后，软件将在对象树中生成对应的 Import 结构。该结构与普通结构相比，额外包含一个 Import data 编辑页面，其各项参数含义如下所示：
| Name | Description | |
|---|---|---|
| Import | Surface | 点击后弹出导入窗口（与上文一致），用于为当前结构导入另一个表面，以构成双面结构。 |
| Clear all data | 清空当前结构的所有表面。 | |
| Data size | Data x/y points | 分别显示 X 与 Y 方向上的原始数据点数。 |
| dx/dy | 分别显示 X 与 Y 方向上数据点的等间距离散间隔。仅在数据为等距离散时显示。 | |
| Fine scale adjustments | x scale | 设置 X 方向的缩放比例。当未启用非均匀缩放时，此缩放为等比例缩放。 |
| y scale | 勾选 not uniform scaling 后启用，用于独立设置 Y 方向的缩放比例。 | |
| Lower ref height | 定义或显示结构下表面的厚度。 | |
| Surface | Upper ref height | 定义或显示结构上表面的厚度。 |
| Ref height span | 定义或显示结构的整体厚度。 |
(n,k)材料的导入 #
软件支持导入.txt文件构建一个折射率随空间位置变化的结构。导入数据为指定单一频率下的复折射率信息。
上图中各选项含义如下：
| Name | Description |
|---|---|
| Select File | 选择要导入的 .txt 文件。请注意，文件格式需满足特定要求。 |
| The Data Origin | X/Y/Z：设置导入结构数据原点在全局坐标系中的位置。 |
| The Date Span | x/y/z span：显示导入数据在 X、Y、Z 方向上的宽度。此信息为只读，不可修改。 |
| File Settings | File units ：设置导入数据的单位。Import ad Mkji instead of Mijk ：若数据文件的存储顺序有误，勾选此项可反转数据的读取顺序。 |
| Plot Settings | Plot plane ：选择用于可视化的截面。 Image n / Image k ：选择绘制折射率的实部 (n) 或虚部 (k)。 |
因需区分各向同性与各向异性材料，共有四种文件排列方式。其基本结构一致：前三行分别定义了 X、Y、Z 方向的数据点数、坐标最小值和坐标最大值，后续行则为按特定顺序排列的折射率矩阵数据。
- 各向同性材料
- 折射率仅有实部 (n)：
- 复折射率 (实部n和虚部k)：
- 各向异性材料（nxx,nyy,nzz）
- 折射率仅有实部（n）：
- 复折射率（实部n和虚部k）：
导入时，请确保折射率数据在X、Y、Z各方向上的坐标点为均匀间隔。成功导入后：
- 软件会在对象树中创建一个对应的 Import 结构。
- 该结构在求解时会使用其内部定义的均匀网格。
此外，该结构的属性页面会额外包含一个 Import Data 页，用于查看和调整结构参数，具体说明如下：
| Name | Description | |
|---|---|---|
| Import | (n,k) material | 点击后弹出导入窗口，可重新导入材料数据文件。 |
| Clear all data | 清空当前结构的数据。 | |
| Data size | Data x/y/z points | 分别显示 X、Y、Z 方向上的原始数据点数。 |
| dx/dy/dz | 分别显示 X、Y、Z 方向上数据点的等间距离散间隔。 | |
| Fine scale adjustments | x scale | 设置 X 方向的缩放比例。未启用非均匀缩放时，所有方向等比例缩放。 |
| y/z scale | 勾选 not uniform scaling 后启用，用于独立设置 Y 或 Z 方向的缩放比例。 |