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    [分享]光学系统中的光栅建模——实例讨论 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-02-05
    1. 摘要 zIA)se Js  
    {4$aA*  
    光栅是当前光学中最常用的衍射光学元件。如今已常用于复杂光学系统,与其他组件协同作用。因此,迫切需要对系统内部的光栅进行分析,从而评估系统的性能。我们将通过实例说明如何在VirtualLab Fusion对系统中的光栅建模。并将对光栅的对准、光栅级次通道设置以及光栅角度响应等问题进行讨论。 Y?qUO2  
    n) j0h-  
    8B(=Y;w  
    &P,uK+C4  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 Yr*!T= z  
    /iEQ}  
     单光栅分析 jqj4(J@%yr  
    −通过主窗口“光栅”菜单,可以进入仅针对光栅的特殊评估环境。 c{IL"B6>  
    −它有助于分析和可视化光栅的衍射特性,例如衍射角度和效率。 y`i?Qo3  
    jLA)Y [h  
    #N$\d4q9  
     系统内的光栅建模 kWacc&*|  
    t2iQ[`/?~  
    −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 gq]@*C  
    −这样可以对系统内的光栅进行建模,从而在考虑光栅可能产生的影响的情况下评估系统性能。 |[0Ijm2  
    Cw"[$E'J  
    i6f42]Jy  
    0 @um  
    两种建模方法通常可以一起使用,如先优化光栅结构本身,然后将其插入系统。 1% C EUE  
    Ifokg~X~G  
    3. 系统中的光栅对准 *b_Iby-ZD  
    }H<Z`3_U%  
    B]NcY&A  
     安装光栅堆栈 UpPl-jeT  
    −为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 L]%!YP\<T  
    −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 Ai"MJ6)  
     堆栈方向 5UJ ?1"J  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 tLU@&NY`  
    -G~/ GO  
    ff7#LeB9  
    ^s#+`Y05/  
    5 NC77}^.  
     安装光栅堆栈 }.pqV X{ d  
    - 为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 Vc;g$Xr[  
    - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 ?6\N&MTF  
     堆栈方向 Fe %Vp/  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 Ke:WlDf  
    - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 3d]~e  
    "iGQ1#6|d  
    c&P/v#U_  
    k& uh  
    5rfDm  
     横向位置 Hj(K*z  
    −对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时,必须考虑光栅的横向位置。 g\?v 5  
    −例如,激光束(紧密地)聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上,效果可能会大不相同。 t%G.i@{pkp  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 9Zj3"v+b  
     在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 71>,tq  
     通过组件定位选项。 m+(g.mvK>  
    XjCx`bX^<  
    >kxRsiKV  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理
    5Po:$(  
    )-o jm$  
    5|~nX8>  
     单光栅分析 EADN   
    - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 0g6sGz=  
     系统内的光栅建模 =|``d-  
    - 但是,任何现实的光栅结构都放置在基底上,使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 z5oJQPPi  
    - 平面建模考虑了菲涅耳损耗,但不与光栅叠层的FMM计算耦合。 by0K:*C  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 D/Ok  
    .%)uCLZr$  
    k \qFWFR  
    3[y$$qXI  
    5. 光栅级次通道选择 3!\h'5{  
    c-5AI{%bl6  
    z?Ok'LX  
     方向 [|YvVA  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 M]p-<R\  
     衍射级次选择 i-w$-2w  
    - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 NiWAJ]Z  
    - 并非总是需要考虑所有衍射级,建议仅使用感兴趣的衍射级。 9od*N$  
     备注 Xp9I3nd|  
    - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 N&p0Emg  
    XVqkw@Ia4!  
    NN2mOJ:-  
    $OdBuJA  
    6. 光栅的角度响应 =R' O5J  
    K:jn^JN$  
    ^\Z+Xq1~/  
     衍射特性的相关性 AEaN7[PQx|  
    - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 SepwMB4@  
    - 对于不同的波长/偏振,衍射效率也不同,并且对于不同的入射角,衍射效率也不相同。 n[gE[kw  
    - 为了解决与角度有关的衍射行为,可能需要指定k域中的采样点(等效于角度空间) EpNN!s=Q  
    - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 W90!*1  
    qzJ<9H  
    w&p(/y  
    ~v;+-*t  
    示例#1:光栅物体的成像 =f y|Dm74  
    * 30K}&T  
    1. 摘要 p&x!m}!  
    _J!&R:]$  
    ^~-YS-.J#,  
    d,^ZH  
    查看完整应用使用案例
    `*B0n>ol,  
    u>.a;BO  
    2. 光栅配置与对准 &K60n6q{aQ  
       #+l`tj4b/  
    \Z3K ~  
    ObEz0Rj  
    [ 5}Q  
    5v)bs\x6  
    m N}szW,  
    3. 光栅级次通道的选择 j\IdB:}j  
    nOL.%  
    QK+,63@D\=  
       #f) TAA  
    示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 O 7 aLW  
    s$>n U  
    1. 光栅配置和对准 }}$@Tij19[  
    FMeBsI9pL  
    jw=PeT|  
    o zn&>k  
    查看完整应用使用案例 cbyzZ#WRb  
    v.Q#<@B^:  
    2. 基底处理 uO LShNo  
    9/{zS3h3  
    vuPNru" 2  
    $~.YB\3  
    3. 谐振波导光栅的角响应 9D1WUUa  
    |K Rt$t  
    t kj  
    4\&Y;upy+  
    4. 谐振波导光栅的角响应 nS%jnp#  
    sd\p[MXX  
    H,L{N'[Xph  
       i m;6$3  
    示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法  SW#/;|m  
    8^ f:-5  
    1. 用于超短脉冲的光栅 zVw5(Tc  
    ;C$+8%P4  
    A,DBq9Z+4R  
    ":Tm6Nj  
    查看完整应用使用案例
    &}k7iaO  
    4G(7V:  
    2. 设计和建模流程 g) u%?T  
    O[ird`/  
    #mu L-V  
    :Fb>=e  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 lfc&#G i3  
    k(dakFaC^  
    hvw9i7#  
    ~/`/r%1/J  
    文件信息 WZNq!K H  
    Cr7Zi>sd<!  
    edp I?  
    yKV{V?h?  
    进一步阅读 Yao}Xo9}  
    - Configuration of Grating Structures by Using Interfaces E:pk'G0bZ  
    - Configuration of Grating Structures by Using Special Media TR0y4u[  
    - VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix]
    (CxA5u1|l  
    6*9 wGLE  
    `]eJF|"  
    QQ:2987619807 C!5A,|DX  
     
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    只看该作者 1楼 发表于: 2021-03-01
    楼主有VIRTUALLAB 可用的软件吗
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    wmh1985:楼主有VIRTUALLAB 可用的软件吗 (2021-03-01 17:20)   >;fVuy  
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