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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 ]]zPq<b2  
    ;q*e=[_DF  
    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。 On?p 9^9  
    c%MW\qx  
    '&\kxNglJ  
    C.FI~Z  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 8ji_#og  
    )jt #=9ZQ  
     单光栅分析 Hv2De0W  
    −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。 9I4K}R  
    −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。 x QIq^/F0  
    {WYX~Mvvj  
    E{|W(z,  
     系统内的光栅建模 2nR[Xh?L  
    %44leINx  
    −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 0tXS3+@n =  
    −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。 Q\ 0cvmU  
    [n :<8ho  
    ME*LH r,  
    g"}%2~Urf  
    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。 HhvdqvIEG  
    U H*r5o3  
    3. 系统中的光栅对准 c-(UhN3WG  
    Dy:|g1>  
    |a Vn&qK  
     安装光栅堆栈 (jAg_$6  
    −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)。 c9&xe"v  
    −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 0@%v1Oja  
     堆栈方向 |>dI/_'  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 d'NIV9P`j]  
    E>D_V@,/  
    $w`=z<2yo1  
    bcE._9@@  
    .oeX"6K  
     安装光栅堆栈 ]SLP}Jwy  
    - 为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 u)+8S/ )  
    - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 NgP&.39U  
     堆栈方向 z?R|Ok  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 `u&Rsz&^  
    - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 RO'7\xvn  
    Wa{`VS  
    [J?aD`{#O  
    hvsWs.;L'  
    GkQpELO:  
     横向位置 wNpTM8rfU#  
    −对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时,必须考虑光栅的横向位置。 3 :<WY&9  
    −例如,激光束(紧密地)聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上,效果可能会大不相同。 #."-#"0  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 Q7jb'y$ozO  
     在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 z`f($t[  
     通过组件定位选项。 #_^Lb]jkM  
     Ac2n  
    2y;Skp  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理
    ix)M`F%P3  
    $QLcH;+7t  
    __G?0*3G  
     单光栅分析 5YeM%%-S  
    - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 gG(fQ 89U"  
     系统内的光栅建模 *zb Nd:i9  
    - 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。 Whm,F^  
    - 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。 uKUiV%p!  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 $5aV:Z3P  
    !Prg_6 `  
    qNB<T('  
    k@RDvn  
    5. 光栅级次通道选择 $P/~rZ@M@  
    YNKHN2E8  
    }ppN k:B  
     方向 1\ o59Y  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 '"0'Oua  
     衍射级次选择 Z>:NPZODf  
    - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 e>+i>/Fn{h  
    - 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。 `ZYoA t]C~  
     备注 s >7}zU]  
    - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 gmw|H?]  
    ]%@M>?Ywc  
    S"NqM[W  
    qouhuH_WtJ  
    6. 光栅的角度响应 J\twZ>w~0  
    y" RF;KW>  
    ;K:zmH  
     衍射特性的相关性 "l3_=Gua  
    - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 f-vCm 5f  
    - 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。 PUT=C1,OFR  
    - 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) JjtNP)We  
    - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 4":KoS`,j  
    *+Ek0M  
    9-&Ttbb4)0  
    >JHryS.j$4  
    示例#1:光栅物体的成像 81? hY4  
    w'Y7IlC  
    1. 摘要 \)#kquH/l  
    +\d56j+D  
    n{n52][J]  
    )WNzWUfn=z  
    查看完整应用使用案例
    _mqL8ho  
    T*Y~\~Jhu  
    2. 光栅配置与对准 Kr gFKRgGj  
       ~7*.6YnI  
    KKj a/p  
    &#{Z( h.de  
    Y2N>HK0  
    !![DJ  
    XRM_x:+]  
    3. 光栅级次通道的选择 ;w{tv($$  
    lk/n}bx  
    ugdQAg  
       &FMc?wq  
    示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 U6glp@s  
    2Q/x@aT,h  
    1. 光栅配置和对准 M'?,] an  
    2V- 16Q'%  
    >c1qpk/  
    GFj{K  
    查看完整应用使用案例 |7'df&CA  
    YqhAZp<  
    2. 基底处理 mitHT :%r2  
    9&-dTayIz  
    nsu@h  
    ^bGNq X  
    3. 谐振波导光栅的角响应 1{)5<!9!l  
    L*Tj^q!t+  
    gh/EU/~d  
    5kc/Y/4o  
    4. 谐振波导光栅的角响应 ~qiJR`Jj  
    Sj%u)#Ub  
    6dq(T_eG  
       J{.{f  
    示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 5V?& 8GTe  
    5Yg'BkEr  
    1. 用于超短脉冲的光栅 @6Y?\Wx$w  
    j8v8uZ;x  
    F|S Xn\  
    5bRJS70M  
    查看完整应用使用案例
    |XaIx#n  
    ? ^0:3$La  
    2. 设计和建模流程 \\iQEy<i  
    FvaUsOy "  
    ^h(ew1:  
    ]AINK UI0  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 iOd&B B6  
    ak7bJ~)X=  
    aB_F9;IR  
    _F6OM5F"N  
    文件信息 S5gyr&dm  
    >~''&vdsk\  
    &Qf/>@ l}  
    QmQ=q7  
    进一步阅读 A!od9W6  
    - Configuration of Grating Structures by Using Interfaces ui< N[  
    - Configuration of Grating Structures by Using Special Media 8H%;WU9-  
    - VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix]
    }5ret  
    3lf=b~Zi)  
    -WY<zJ  
    QQ:2987619807 .M qP_Z',  
     
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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)  sSr&:BOsi  
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