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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 ~ KK9aV{ "SF0b jG9C 单光栅分析 dzcF15H1 −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\$HgG 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$< −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 vrn4yHoZ 堆栈方向 t@KTiJI
] −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 FlO?E3d /E>;O47a
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}~?&yB "2e3 <:$ 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/ $G=^cNB|JB %Tp9GGt 横向位置 1$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#2p 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((3 B - 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 kr$)nf dC<%D'L* 方向 P]"@3Z&w - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 JP!e'oWxi 衍射级次选择 4=MVn - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 l>jrY1u - 并非总是需要考虑所有衍射级,建议仅使用感兴趣的衍射级。 ]:ca=&> 备注 x~'_;>]r_ - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 [voc_o7AI (muJ-~CJk
,%Pn.E* r; Z4z|B& 6. 光栅的角度响应 5hqXMs qV=O; C&F%
j. < 衍射特性的相关性 };2Lrz9< - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 ?:q"qwt$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_6 z_ - 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}>` ABEEJQ 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 $YBH;^# OOsd*nX/
n[-d~ Ce2{ '?|.#D#-c or`"{wop 3. 光栅级次通道的选择 |qk%UN< KueI*\ p
[s!c c:JR =2wy;@f 示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 la!rg#)-X *u<@_Oa 1. 光栅配置和对准 H~qY7t DB1Y`l
!91<K{#A{ ?@_,_gTQ → 查看完整应用使用案例 |B*`%7{+ @}N;C..Y$ 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
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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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