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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 vl67Xtk4  
    l=.h]]`;  
    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。 W$bQS!7y  
    XwNJHOaF  
    ZI>')T<@j"  
    r(Vz(  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 cEc_S42Z  
    ^w(~gQ6|mP  
     单光栅分析 'gQ0=6(\  
    −通过主窗口“光栅”菜单,可以进入仅针对光栅的特殊评估环境。 W-UMX',0zS  
    −它有助于分析和可视化光栅的衍射特性,例如衍射角度和效率。 i`hr'}x  
    01^+HEbm  
    /suW{8A(E  
     系统内的光栅建模 6+s10?  
    d$}z,~sN  
    −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 F\G-. 1  
    −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。 f}C$!Lhs  
    @V>BG8Y  
    -fm1T|>#  
    *fj5$T-Z  
    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。  <RaM@E  
    O"6 (k{`  
    3. 系统中的光栅对准 H/?@UJ5m  
    do$+ Eh  
    1;8%\r[|5^  
     安装光栅堆栈 pSC\[%K  
    −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)。 a(Fx1`}  
    −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 6#SUfK;  
     堆栈方向 !Yi2g -(  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 :kb2v1{\  
    .%x%b6EI  
    uZ/XI {/  
    Q 2mTu[tx  
    T>cO{I  
     安装光栅堆栈 r|,_qNrw  
    - 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)。 _< LJQ  
    - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 pcrarj  
     堆栈方向 K}j["p<!  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 N R0"yJV>  
    - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 rQb=/@-  
    mY 1Gm|  
    :H(wW   
    Z&![W@m@0N  
    =lOdg3#\a  
     横向位置 3Ud{W$Ym  
    −对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时,必须考虑光栅的横向位置。 `$oy4lDKQ  
    −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。 q4y sTm  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节  n)t'?7  
     在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 N7 ox#=g  
     通过组件定位选项。 qOs'Ljx6l  
    "pInb5F  
    9 7Ua,  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理
    ][TA7pDPV  
    q*'-G]tH=  
    F>lM[Lu#  
     单光栅分析 kuI$VC  
    - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 # H)\ts  
     系统内的光栅建模 ]*]#I?&'Hx  
    - 但是,任何现实的光栅结构都放置在基底上,使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 ~LF1$Cai  
    - 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。 b'1m 9T780  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 bHK[Z5  
    =_=0l+\}  
    )zv"<>Q 6  
    s^R$u"pFs  
    5. 光栅级次通道选择 m8Y>4:Nw  
    i*jnC>  
    UpSa7F:Uw  
     方向 TR&7AiqB  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 8I]rC<O6:  
     衍射级次选择 lKBI3oYn  
    - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 -2qI2Z  
    - 并非总是需要考虑所有衍射级,建议仅使用感兴趣的衍射级。 8O| w(z  
     备注 W!R7D%nX  
    - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 cof+iI~9O%  
    E|"QYsi.Ck  
    P/,ezVb=  
    %{B4M#~  
    6. 光栅的角度响应 Txa 2`2t7  
    |<2<`3  
    Xk?Y  
     衍射特性的相关性 5h [<!f=  
    - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 )u=46EU_  
    - 对于不同的波长/偏振,衍射效率也不同,并且对于不同的入射角,衍射效率也不相同。 U]PsL3:  
    - 为了解决与角度有关的衍射行为,可能需要指定k域中的采样点(等效于角度空间) ?W\KIp \Kn  
    - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 ;-quK%VO!  
    #Fckev4  
    ]vjMfT%]W  
    [!j;jlh7},  
    示例#1:光栅物体的成像 l9+)h }  
    xA>3]<O  
    1. 摘要 ^0(`:*  
    ?OBB)hj  
    L.x`Jpq(3  
    /xb37,   
    查看完整应用使用案例
    ]T>|Y0|  
    ow7*HN*  
    2. 光栅配置与对准 49Hgq/uO  
       asL!@YE  
    L"'L@ A|U  
    (G 9Ku 8Y  
    q9B5>Ye)  
    fiQ/ &]|5  
    \79aG3MyK  
    3. 光栅级次通道的选择 2#Y5*r's\  
    -ze@~Z@  
    fO}Y$y\q  
       A&C?|M? M  
    示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 ,ik\MSS  
    ar:qCq$\  
    1. 光栅配置和对准 i|N(= Z=  
    jTN!\RH9NF  
    U(\ ^!S1  
    DIWcX<s  
    查看完整应用使用案例 P`y 0FKS  
    $*;ke5Dm4  
    2. 基底处理 Q@- h  
    WZf}1.Mh*  
    cpQhg-LY|  
    4p]hY!7  
    3. 谐振波导光栅的角响应 Zrp9`~_g<!  
    lt|UehJ F  
    {3G2-$yb  
    Wa'm]J  
    4. 谐振波导光栅的角响应 N=;VS-  
    ;mXw4_{  
    _;u@xl=  
       aWMEo`O%  
    示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 j6&7tK,  
    ;op 8r u  
    1. 用于超短脉冲的光栅 3t$)saQR  
    htHnQ4Q  
    +"D*0gYD  
    8EAkM*D w  
    查看完整应用使用案例
    ym6gj#2m  
    #3((f[  
    2. 设计和建模流程 8\rHSsP  
    [(/IV+  
    <'<{|$Pw  
    Z{ b($po  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 >@St Kj  
    r^!P=BS{  
    ['_G1_p  
    `+EjmY  
    文件信息 dS"%( ?o  
    M\jTeB"Z  
    pax;#*QcQ  
    M;F&Ix  
    进一步阅读 ?o.Q  
    - Configuration of Grating Structures by Using Interfaces wEJ?Y8  
    - Configuration of Grating Structures by Using Special Media a%)-iL X8&  
    - VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix]
    *8j2iu-|  
    nh+f,HtSt  
    jwZBWt )5  
    QQ:2987619807 M}BqSzd*  
     
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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)  uVn"'p-  
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