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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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    在线infotek
    科学家
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-02-05
    1. 摘要 [<Puh  
    2;7GgO~  
    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。 oQB1fs  
    O@&I.d$  
     Rzj!~`&N  
    v^E2!X  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 :dc J6  
    @D{[Hj`<  
     单光栅分析 \zDV|n~{w  
    −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。 m5g: Q  
    −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。 )Em,3I/.l  
    HYa!$P3}[  
    7-B'G/PS/  
     系统内的光栅建模 S8<aq P  
    W]]2Uo.  
    −在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 @&> +`kgU-  
    −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。 e.h:9` "*  
     9peB+URV  
    8)ol6Mi{  
    `N,Jiw;bw  
    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。 Um&@ 0C+L  
     c(JO;=,@9  
    3. 系统中的光栅对准 6-}9m7#Y  
    t')I c6.?i  
    B}T72!a  
     安装光栅堆栈 mJqP#Unik  
    −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）。 ^jC0S[csw2  
    −参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 qA[}\8}h  
     堆栈方向 -v&srd^  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 }k~0R-m  
    3F3?be  
    | mX8fRh  
    +fmZ&9hFNJ  
    OQyOv%g5C  
     安装光栅堆栈 ThB2U(Wf  
    - 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）。 EaL+}/q&  
    - 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 '93&?  
     堆栈方向 O;tn5  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 4 .qjTR  
    - 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 }=)"uv  
    m 9Q{ )?J7  
     % M:"Ai5:  
    ? 'nMZ  
    2|EoP-K7  
     横向位置 Su^Z{ Ud`  
    −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。 **[p{R]8o  
    −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。 }%|OnEk"  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 ],m-,K  
     在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 ,;}RIcvQV  
     通过组件定位选项。 -ybupUJcbv  
    %*hBrjbj  
    H2p;J#cv@  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理     wVB8PO8  
    x;/3_"$9>\  
    B7C6Mau  
     单光栅分析 XO>Y*7rO  
    - 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 7Q&P4{hi0  
     系统内的光栅建模 cQ%HwYn  
    - 但是，任何现实的光栅结构都放置在基底上，使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 "tIx$?I  
    - 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。 FeJ5^Gh.  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 p-_j0zv  
    9:>vl0  
     #t*c*o  
    Urr1 K)  
    5. 光栅级次通道选择 3]Mx,u  
    Ar_/9@n  
    }M@pdE  
     方向 "k/x+%!Spc  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 *@Z'{V\  
     衍射级次选择 dEn hNPeRl  
    - 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 Hqk2W*UTl  
    - 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。 ?T"crX  
     备注 |k0VJi  
    - 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 <dZ{E7l  
    sQ$FtKm6  
     s&l[GKR  
    nK[$ID  
    6. 光栅的角度响应 Y;WrfO$J  
    :0l(Ll KD  
    0 N(2[s_A  
     衍射特性的相关性 >=(e}~5y  
    - 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 (`N/1}vk  
    - 对于不同的波长/偏振，衍射效率也不同，并且对于不同的入射角，衍射效率也不相同。 xHmc8G$zu  
    - 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） qi$8GX=~r  
    - 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 uo^>95lkv  
    JqO( ]*"Hi  
     2t'&7>Ys{  
    w>e OERZa  
    示例＃1：光栅物体的成像 0#ph1a<  
     gV c[`( @h  
    1. 摘要 ~Hq 2'  
    _gHJ4(?w  
     e-WaK0Ep  
    ?!ig/ufZ  
    → 查看完整应用使用案例     F&\o1g-L  
    'nul{RE*  
    2. 光栅配置与对准 Kj7Osqu2bE  
       )]}*oO  
    sC$X7h(Q+  
    t t=$:}A  
     We`axkC  
    a;(:iMCi  
     &xVWN>bd^  
    3. 光栅级次通道的选择 9f "*O j  
    +RM3EvglDQ  
     X*sF-T$.  
       qy !G&  
    示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 T'XRl@  
     $t]DxMd  
    1. 光栅配置和对准 rtI4W  
    ]Vubz54  
     a7Jr} "B  
    4-\a]"c  
    → 查看完整应用使用案例 .F]6uXd  
     IRQ(/:]  
    2. 基底处理 +$9w[ARN+  
    # a3Q<%V  
     OygYP  
    ecb[m2z  
    3. 谐振波导光栅的角响应 |^=`ln!  
    </fnbyGR  
     !#r]f9QP  
    f?]cW h%  
    4. 谐振波导光栅的角响应 $6_J` 7  
    3K'3Xp@A  
     ZE :oK   
       -{O2Nv-]]  
    示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 0-5:"SN'  
     ELm#  
    1. 用于超短脉冲的光栅 k_ skn3,u  
    Z d%*,\`S  
    33; yt d  
    27MgwX NQ  
    →     查看完整应用使用案例     R_^:<F0  
    XdB8Oj~~  
    2. 设计和建模流程 {\%x{  
    i,~{{XS<  
     Q|0[B4e^:  
    r1[0#5kJ;J  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 bZ389dSn  
    1*a2s2G '  
     &W ~,q(  
    y.>r>o"0  
    文件信息 6S<pWR~  
    "];19]x6q  
     |OC6yN *P)  
    Gf"/fpeQx  
    进一步阅读 6Us#4 v,  
    - Configuration of Grating Structures by Using Interfaces ^v,^.>P  
    - Configuration of Grating Structures by Using Special Media ci$o~b6V  
    - VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix]     OaEOk57%de  
    Q{>{ e3z}  
     4g6d6~098;  
    QQ：2987619807 lAoH@+dyA+  
     
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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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    在线infotek
    科学家
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    只看该作者 2楼 发表于: 2021-03-02
    回 wmh1985 的帖子
    wmh1985:楼主有VIRTUALLAB 可用的软件吗 (2021-03-01 17:20)  <$/'iRtRzW  
    # sm>;+J  
    有的，可以加我QQ给你
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