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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 We+rFk1ddt  
    gmTBT#{6yH  
    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。 U%{GLO   
    &9k~\;x  
    aCQtE,.  
    3f|}p{3  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 ~KK 9aV{  
    "SF0b jG9C  
     单光栅分析 dzcF1 5H1  
    −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。 B6XO&I1c  
    −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。 Z\$Hg G  
    nx9PNl@?V  
    >T$0*7wF  
     系统内的光栅建模 ~C-Sr@ a?/  
    VA/2$5Wu  
    −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 pP\Cwo #,  
    −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。 `At.$3B  
    NW|B|kc  
    T+8Yd(:hX  
    HKN|pO3v  
    两种建模方法通常可以一起使用,如先优化光栅结构本身,然后将其插入系统。 #-az]s|N  
    MVatV[G  
    3. 系统中的光栅对准 OqGp|`  
    ; :e7Z^\/k  
    T/$ gnn  
     安装光栅堆栈 D#jwI,n}x  
    −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)。 glAS$<  
    −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 vrn4yHoZ  
     堆栈方向 t@KTiJI ]  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 FlO?E3d  
    /E>;O47a  
    7o4E_ .*  
    j }~?&yB  
    "2e3 <:$  
     安装光栅堆栈 N$=YL @m8  
    - 为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 /Qgb t  
    - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 &+9 ;  
     堆栈方向 y"?`MzcJ0  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 \Z*:l(  
    - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 g4W$MI  
    e\)%<G5  
    5nPvEN/  
    $G=^cNB|JB  
    %Tp9G Gt  
     横向位置 1$Up7=Dr=  
    −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。 at>_EiS  
    −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。 CKw-HgXG  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 bbL\xq^  
     在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 %6ckau1_;  
     通过组件定位选项。 6Dd>ex!-A  
    F"Dr(V  
    :GvC#2 p  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理
    WO>A55Xya  
    5N9Cd[4  
    s:<y\1Ay  
     单光栅分析 c((3B  
    - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 ^;II@n i  
     系统内的光栅建模  hyxv+m[  
    - 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。 MpKXC   
    - 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。 Eu |/pH=:  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 dX\OP>  
    E2Sj IR}  
    Q_ T,=y  
    ->#wDL!6  
    5. 光栅级次通道选择  H_g]q  
    k r$)nf  
    dC<%D'L*  
     方向 P]"@3Z&w  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 JP!e'oWxi  
     衍射级次选择 4=MVn  
    - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 l>jrY1u  
    - 并非总是需要考虑所有衍射级,建议仅使用感兴趣的衍射级。 ]:ca=&>  
     备注 x~'_;>]r_  
    - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 [voc_o7AI  
    (muJ-~CJk  
    ,%Pn.E* r;  
    Z4 z|B&  
    6. 光栅的角度响应 5hqXMs  
    qV=O;  
    C&F% j.<  
     衍射特性的相关性 };2Lrz9<  
    - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 ?:q"qwt$F  
    - 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。 Pf8_6z_  
    - 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) K[SzE{5=P  
    - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 *{JD= ua  
    2!f'l'}  
    h*4wi.-  
    3b?-83a  
    示例#1:光栅物体的成像 xR'd}>`  
    ABE EJQ  
    1. 摘要 | /-# N  
    w6 Y+Y;,'f  
    4P2p|Gc3  
    WUDXx %  
    查看完整应用使用案例
    s5b<KQ.  
    \  }-v  
    2. 光栅配置与对准 #.j:P#  
       Y\H4.$V  
    $YBH;^#  
    OOsd*nX/  
    n[-d~Ce2{  
    '?|.#D#-c  
    or` "{wop  
    3. 光栅级次通道的选择 |qk%UN<  
    KueI*\ p  
    [s!cc:JR  
       =2wy;@f  
    示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 la !rg#)-X  
    *u<@_Oa  
    1. 光栅配置和对准 H~qY7t  
    DB1Y`l  
    !91<K{#A{  
    ?@_,_gTQ  
    查看完整应用使用案例 |B*`%7{+  
    @}N;C ..Y$  
    2. 基底处理 2TC7${^9}J  
    #^/&fdK~A  
    785Y*.p  
    ~Urj:l  
    3. 谐振波导光栅的角响应 ;c>Rjg&[  
    3?(||h{  
    *SZ*S %oS3  
    V/!8q`lYNJ  
    4. 谐振波导光栅的角响应 Ec]cCLB  
    58My6(5y  
    ~ #~Kxh  
       )Nq$~aAm  
    示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 M:(k7a+[^  
    @le23+q  
    1. 用于超短脉冲的光栅 MhB kr{8  
    :FdV$E]]<  
    uEuK1f`  
    jKu"Vi|j>  
    查看完整应用使用案例
    FyQ^@@  
    z|yC[ Ota  
    2. 设计和建模流程 B: uW(E  
    { lLUZM  
    413r3/  
    .|{*.YE  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 \Jv6Igu  
    F:M3^I  
    $0K9OF9$  
    VxfFk4  
    文件信息 +Mv0X%(N  
    +3t(kQ  
    ^QV;[ha,o  
    h_d!G+-]  
    进一步阅读 nS'0i&<{1  
    - Configuration of Grating Structures by Using Interfaces L1"X`Pz[}  
    - Configuration of Grating Structures by Using Special Media ">voi$Kzey  
    - VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix]
    'L0 2lM  
    Z)7 {e"5d  
    Q.6pmaXrb  
    QQ:2987619807 g[@]OsX   
     
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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)  %#yCp2  
    Y)g7 E"  
    有的,可以加我QQ给你