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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 ;AJ< LC  
    M?R!n$N_  
    光栅是当前光学中最常用的衍射光学元件。如今已常用于复杂光学系统，与其他组件协同作用。因此，迫切需要对系统内部的光栅进行分析，从而评估系统的性能。我们将通过实例说明如何在VirtualLab Fusion对系统中的光栅建模。并将对光栅的对准、光栅级次通道设置以及光栅角度响应等问题进行讨论。 <r3Jf}%tT  
    dE GX3 -  
     2NYi-@mr  
    xl9(ze  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 Uuz?8/w}#  
    Q.1XP  
     单光栅分析 ]LVnt-q  
    −通过主窗口“光栅”菜单，可以进入仅针对光栅的特殊评估环境。 pALJl[Cb  
    −它有助于分析和可视化光栅的衍射特性，例如衍射角度和效率。 OW#_ty_ul  
    -O%[!&`  
    1J&#&\,f&  
     系统内的光栅建模 i pwW%"6  
    w?S8@|MK  
    −在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 z'*ml ?  
    −这样可以对系统内的光栅进行建模，从而在考虑光栅可能产生的影响的情况下评估系统性能。 4]EvT=Ro  
     71*>L}H  
    .aJ%am/:%  
    o6|"J%9GX  
    两种建模方法通常可以一起使用，如先优化光栅结构本身，然后将其插入系统。 PqI![KxZW  
     ,H@TYw  
    3. 系统中的光栅对准 5Xj|:qz<(  
    "*t6t4/Q  
    Q K j1yG0i  
     安装光栅堆栈 V(DjF=8  
    −为了描述系统内的光栅，光栅堆栈始终固定在参考表面上（仅平面）。 80HEAv,O  
    −参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 u]0!|Jd0  
     堆栈方向 l@#b;M/  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 %UBPoq  
    2]3G1idB  
    z1FL8=  
    O/$ v69:  
    \QiqcD9Y  
     安装光栅堆栈 0f{IE@-b  
    - 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）。 9>IsqYc  
    - 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 aX]y`  
     堆栈方向 s<,"Hsh^CR  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 .T{U^0 )  
    - 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 c[Yq5Bu{y  
    PK8V2Ttv  
     }^Z< dbt  
    e_^KI  
    D"'#one  
     横向位置 F=V oFmF@  
    −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。 \wTW?>o Z  
    −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。 0$!.c~  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 TZkTz P[  
     在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 dbd"pR8v  
     通过组件定位选项。 /%;/pi  
    [-QK$~[ g  
    (a,6a  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理     N*? WUn9]  
    HaS[.&\S0  
    S~}$Ly@  
     单光栅分析 C>M6&=  
    - 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 N4tc V\O  
     系统内的光栅建模 =w t-YM  
    - 但是，任何现实的光栅结构都放置在基底上，使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 \/pVcR  
    - 平面建模考虑了菲涅耳损耗，但不与光栅叠层的FMM计算耦合。 N:5b1TdI,  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 V.+DP  
    \A~4\um  
     -g~iE]x6Y  
    p {w}  
    5. 光栅级次通道选择 N c9<X  
    !P+~ c0DF  
    0GF%~6  
     方向 +38Lojb}   
    - 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 N IO;  
     衍射级次选择 9.^-us1  
    - 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 DM+sjn  
    - 并非总是需要考虑所有衍射级，建议仅使用感兴趣的衍射级。 (gFQ K[  
     备注 yZQ1] '^31  
    - 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 >I{4  
    f45x%tha%  
      j@s=ER  
    Uzy ;#q  
    6. 光栅的角度响应 'Wd3`4V$  
    9(V=Ubj  
    h4B+0  
     衍射特性的相关性 QJb7U5:B+  
    - 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 \nn56o@eN  
    - 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。 A632 :V  
    - 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） 8.6no  
    - 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 8uD8or  
    M p}!+K  
     H!Fr("6}  
    g9RzzE!  
    示例＃1：光栅物体的成像 uMljH@xBc  
     7/$nA<qM  
    1. 摘要 |s)VjS4@  
    fq)Ohb  
     qen44;\L  
    77Q4gw~2U  
    → 查看完整应用使用案例     1)nM#@%](h  
    T9&,v<f  
    2. 光栅配置与对准 TPV6$a<  
       y$+!%y*  
    TW;|G'}$  
    h+ `J=a|\  
     3 LZL!^ 5N  
    E1mI Xd;.  
     xF\}.OfWG  
    3. 光栅级次通道的选择 BVwRPt  
    z/Mhu{ttL  
     ;@h'Mb  
       8Iqk%n~(  
    示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 %tklup]LF8  
     Lrm tPnL  
    1. 光栅配置和对准 v)v{QNQp^  
    ]DL> .<]d  
     ePIly)=X  
    s~IA},F,\  
    → 查看完整应用使用案例 *IjdN,wox  
     =X%R*~!#Of  
    2. 基底处理 ,& \&::R  
    q_%w l5\F  
     .$}Z:,aB  
    vh:UXE lm  
    3. 谐振波导光栅的角响应 X7imUy'.  
    @ B}c4,  
     ePu2t3E  
    !<['iM  
    4. 谐振波导光栅的角响应 qx#ghcU  
    ,i$(yx?  
     /(WX!EEsB  
       s\3Z?zm8  
    示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 S{`!9Pii  
     M25z<Y  
    1. 用于超短脉冲的光栅 %3@RZe  
    '6Z/-V4k  
    D; 35@gtj  
    ~$TE  
    →     查看完整应用使用案例     3ec==.  
    k*UR# z(I  
    2. 设计和建模流程 ^0 ,&R\e+  
    ;]O 7^s#v  
     W0r5D9k  
    aS1P]&  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 J?HZ,7X:  
    B2Awdw3=g  
     Vms7 Jay  
    _,-M8=dL%*  
    文件信息 UU:QK{{E  
    KH6n3\=  
     pN^G[  
    Kw5+4R(5  
    进一步阅读 bQ:3G;  
    - Configuration of Grating Structures by Using Interfaces #\!hBL @b  
    - Configuration of Grating Structures by Using Special Media kdueQ(\  
    - VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix]     qT-nD}  
    q}76aa0e  
     JwG5#CFu^  
    QQ：2987619807 m} F Ce  
     
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    离线wmh1985
    高级工程师
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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)  X',0MBQ0  
    v23Uh2[@Yy  
    有的，可以加我QQ给你
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