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1. 摘要 &6deds
{8p<iY- % 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。 w5Lev}Rb N)CM^$(T|
B6UTooj \Hb"bv 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 r`-=<@[ .=G?Zd 单光栅分析 N_L~oX_ −通过主窗口“光栅”菜单,可以进入仅针对光栅的特殊评估环境。 n4Xh}KtH −它有助于分析和可视化光栅的衍射特性,例如衍射角度和效率。 `
ES-LLhVf GW{e"b/x `-Y8T\ 系统内的光栅建模 8=TM _ 94.|l −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 C}jFR] x) −这样可以对系统内的光栅进行建模,从而在考虑光栅可能产生的影响的情况下评估系统性能。 AcHr X=O FT8<a }o T"IDCT'z 2Sgv 两种建模方法通常可以一起使用,如先优化光栅结构本身,然后将其插入系统。 Z; 6N7U p ;]Qxh 3. 系统中的光栅对准 }vK8P r% 80_}}op?8 /M2U7^9``" 安装光栅堆栈 xTnFJ$RK2 −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)。
nQ +$ −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 Nb3uDA5R 堆栈方向 V
|cPAT% −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 n?(sn N++ ;}j
yOTC>?p% #=uV, dw "UYlC0 S\ 安装光栅堆栈 dD351!- - 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)。 [zJ|61^ - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 `;Od0uh 堆栈方向 `a6AES'w$ - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 B%n|%g6K|h - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 h~pQ `c)[aP{vN
6w`.'5 7TtDI=f %`bn=~T^ 横向位置 ##6u −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。 oL
U !x −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。 1<G, 0Lt −光栅的横向位置可通过一下选项调节 >PYc57S1c 在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 {ui{Y c 通过组件定位选项。 qDS~|<Y5 A'aY H`j
1lYQR`Uh 4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 XUVBD;"f! uCHM }ijFvIHV 单光栅分析 "_0sW3rG - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 9\Md.> 系统内的光栅建模 >H5_,A}f - 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。 3Yf~5csY - 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。 PDpuHHB - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 zeshM8= 5SEGV|%
KFBBqP G%fXHAs .+ 5. 光栅级次通道选择 LJSx~)@ t>vr3)W cwE?+vB 方向 5mX"0a_Q - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 _"t"orD6 衍射级次选择 gb=tc` - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 DfjDw/{U3L - 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。 KwY6pF* 备注 4N)45@jk[ - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 O[8wF86R *XI-
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s\N)LyM pmiC|F83!8 6. 光栅的角度响应 !jR 1!i z
$iI _ xM}*_<VP 衍射特性的相关性 ]P2Wa
- 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 /~{fPS - 对于不同的波长/偏振,衍射效率也不同,并且对于不同的入射角,衍射效率也不相同。 m'KEN<)s - 为了解决与角度有关的衍射行为,可能需要指定k域中的采样点(等效于角度空间) f3*SIKi - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 "td ,YVK D1V^DbUm_
F6ZL{2$k@ 1QbD]"=n 示例#1:光栅物体的成像 / &em%/ U9XOs)^ 1. 摘要 Ny$N5/b!! +.a->SZ5"
?'si^N be]Zx`)k → 查看完整应用使用案例 M1eM^m8U gMPvzBpP 2. 光栅配置与对准 ynn>d t;
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UAds$9 \/!jGy* ?:7.3{|Aq 3. 光栅级次通道的选择 d&X
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. dm1 ~"cqFdnO 示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 eK/rsr -l<[CI 1. 光栅配置和对准 Z#@<|{eI ei
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pMNnl6 /<\do 1 → 查看完整应用使用案例 gFxa UrZA Cp]q>lM" 2. 基底处理 T*#< p; O/ZyWT
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3. 谐振波导光栅的角响应 6~Y`<#X5J @}tk/7-E
)C>M74Bt %)L|7v< 4. 谐振波导光栅的角响应 #rx@
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!%'c$U2 FD^s5>"Y+ 示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 nn/_>%Y $,jynRk7q 1. 用于超短脉冲的光栅 .*L_*}tno G=>LW1E|
vUgo)C#< Cc` )P>L → 查看完整应用使用案例 tSq`_[@ EYU3Pl% 2. 设计和建模流程 FhMl+Ou
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