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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 }Pw5*duq  
    )03.6 Pvs  
    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。 ?(g kk YI  
    `_<AZ{&&  
    %t<Y6*g  
    ]FFU,me2  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 /~AwX8X  
    BE3~f6 `  
     单光栅分析 8<_WtDg  
    −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。 y`(z_5ClT  
    −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。 u2Rmp4]  
    KJ(zLwQ:  
    x/9`2X`~  
     系统内的光栅建模 ?B h}  
    nS4~1a  
    −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 3QXGbu}:h!  
    −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。 ;M'R/JlUN  
    kWoy%?|RRa  
    tX)]ZuEi$  
    xRaYm  
    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。 ^[ id8  
    x,p|n  
    3. 系统中的光栅对准 Zr$PSp}  
    -Mv`|odY/  
    +;*])N%q  
     安装光栅堆栈 F92n)*[  
    −为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 F htf4  
    −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 7Y!^88,f.  
     堆栈方向 ("{AY?{{  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 _L: /2  
    VvoJ85  
    6\E |`  
    5Impv3qaZ  
    69IBG,N'  
     安装光栅堆栈 !XtbZ-  
    - 为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 OZISh?  
    - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 XPY66VC&_  
     堆栈方向 Z#o o8  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 6 #QS 5  
    - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 q=R=z$yr  
    KUly"B  
    rj:$'m7  
    '!y ^  
    AE<AEq  
     横向位置 YJ:CqTy  
    −对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时,必须考虑光栅的横向位置。 [[bMYD1eO  
    −例如,激光束(紧密地)聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上,效果可能会大不相同。 J 0s8vAs  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 8, WQ}cC  
     在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 F<^,j7@  
     通过组件定位选项。 A\:=p  
    ]jy6C'Mp  
    #s]]\  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理
    k_y@vW3  
    N>gv!z[E  
    }>p)|Y T"/  
     单光栅分析 \x|(`;{  
    - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 3J [P(G>Q  
     系统内的光栅建模 Z 4t9q`}h  
    - 但是,任何现实的光栅结构都放置在基底上,使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 @B1rtw6  
    - 平面建模考虑了菲涅耳损耗,但不与光栅叠层的FMM计算耦合。 ]")i~-|R  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 Fd ]! 7  
    a Y{E'K=  
    LoTq2/  
    !>2s5^JI9  
    5. 光栅级次通道选择 ZegsV|  
    A70_hhP  
    n#x{~oQc  
     方向 P~]BB.tog  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 (-~tb-  
     衍射级次选择 @YT=-  
    - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 Ozn7C?\*  
    - 并非总是需要考虑所有衍射级,建议仅使用感兴趣的衍射级。 ||/noUK  
     备注 r]8B6iV  
    - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 (zTr/  
    < 27e7H*6  
    (]iw#m{  
    wN*e6dOF  
    6. 光栅的角度响应 0gt/JI($  
    5V%K'a(  
    ^]Gt<_  
     衍射特性的相关性 [#14atv  
    - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 Kj'm<]u  
    - 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。 e[{LNM{/#  
    - 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) .Sb|+[{  
    - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 xat)9Yb}0  
    i 5-V$Qh  
    m2N ?Fg  
    46$u}"E  
    示例#1:光栅物体的成像 2-{8+*_'  
    JfC.U,7Nc  
    1. 摘要 d)dIIzv  
    [KCh,'&  
     5+VdZ'@  
    iRPd=)  
    查看完整应用使用案例
    f2yc]I<lr~  
    nY(jN D  
    2. 光栅配置与对准 tCA |sN  
       *d(wO l5[  
    =Ybbh`$<  
    T0aK1Lh  
    `~*qjA  
    m6g+ B>  
    @.MM-  
    3. 光栅级次通道的选择 <G6wpf8M  
    Tm` QZh3  
    VEz&TPu  
       *Z{W,8h*s  
    示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 Ue-HO  
    X'iki4  
    1. 光栅配置和对准 ^=W%G^jJy  
    ^DIN(0u)  
    [S$)^>0  
    ( 4b&}46  
    查看完整应用使用案例 E{lq@it32p  
    4W^0K|fq  
    2. 基底处理 oYOf<J  
    GK\'m@k  
    @NX^__ sa  
    ym1TGeFAq  
    3. 谐振波导光栅的角响应 8/=[mYn`-  
    ^3*gf}  
    b6g,mzqu  
    U6_1L,W  
    4. 谐振波导光栅的角响应 BNaZD<<  
    }V9146  
    d9sgk3K  
       2X6y^f';\  
    示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 ]4hXK!^Uu  
    iiRK3m  
    1. 用于超短脉冲的光栅 YM#XV*P0 q  
    )vPce  
    cL=P((<K?  
    0aGfz=V&  
    查看完整应用使用案例
    >} aykz*g  
    ]kKf4SJZFU  
    2. 设计和建模流程 .,EZ-&6{  
    4N#0w]_,>Y  
    {4:En;  
    Sw(%j1uL  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 )P|Ql-rE4  
    4e*0kItC  
    uw]e$,x?  
    u,oxUySeG  
    文件信息 21cIWvy  
    tkJ/ h<  
    v~@Y_ `l  
    _NZ) n)  
    进一步阅读 g"zk14'  
    - Configuration of Grating Structures by Using Interfaces x<= ;=893  
    - Configuration of Grating Structures by Using Special Media 8 5s{;3  
    - VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix]
    MTqbQ69v  
    c&R .  
    dQ^k-  
    QQ:2987619807 J-X5n 3I&  
     
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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)  QeQbO  
    w]%r]PwU+  
    有的,可以加我QQ给你