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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 R|M:6]}   
    Qdn:4yk  
    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。 @'rO=(-b  
    PA=BNKlH  
    $I/p6  
    aLq;a  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 &%bX&;ECzf  
    8)tyn'~i  
     单光栅分析 :Aa^afjJw  
    −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。 6\Z^L1973  
    −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。 *&PgDAQ  
    ri^yal<'  
    $-0u`=!  
     系统内的光栅建模 bc"N  
    ;8v5 qz  
    −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 "D/ fB%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。 fE:2MW!)*  
    |S8pq4eKJ_  
    ;i:7E#@  
    <>:kAT,sP  
    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。 a&[nVu+  
    lm\u(3_ $  
    3. 系统中的光栅对准 Ii8jY_  
    o MAK[$k;  
    fI|1@e1  
     安装光栅堆栈 k$2Y)  
    −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)。 zN:752d^+r  
    −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 vuP1gem  
     堆栈方向 k8JPu"R  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 Ll`apKr  
    b2Hpuej  
    O(d'8`8  
    tc',c},h~,  
    ex1ecPpN  
     安装光栅堆栈 8HOmWQS  
    - 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)。 #?*jdN:  
    - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 <*+ MBF  
     堆栈方向 \2`U$3Q  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 O+N-x8W{  
    - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 J\*d4I<(Rt  
    uprQy<I@  
    $3ILVT  
    _6' g]4  
    GM/1u fZH  
     横向位置 [ZbK)L+_  
    −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。 I}WJ0}R  
    −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。 \) ;rOqh  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 Sf8d|R@O  
     在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 K0\WN"ua;  
     通过组件定位选项。 Xwi&uyvU&  
    y ^\8x^Eg  
    Z7^}G=*  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理
    L7-nPH  
    DbN'b(+  
    "ir*;|  
     单光栅分析 D |o@(V  
    - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 =-qsz^^a-  
     系统内的光栅建模 qo;\dp1  
    - 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。 :dzU]pk%0  
    - 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。 J (h>  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 vF&b|V+,  
    q*O KA5  
    DtZm|~)a  
    [P/gM3*'  
    5. 光栅级次通道选择 F?=u:  
    0pFHE>  
    p2G8 Qls  
     方向 >gl.(b25C  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 L ~w=O!  
     衍射级次选择 Pcs@`&}7r  
    - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 V1.F`3h~  
    - 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。 ?=kswf  
     备注 %j@FZ )a[  
    - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 7&4,',0VL  
    3U)8P6Fz  
    (Y([^N q  
    I8?[@kg5b'  
    6. 光栅的角度响应 kP$g l|  
    QGd- 9UEA]  
    TeJ `sJ  
     衍射特性的相关性 WFP\;(YV  
    - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 i1\2lh$  
    - 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。 p( *3U[1  
    - 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) t5h_Q92N  
    - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 1!3kAcBP  
    h>:RCpC  
    M;qL)vf  
    7h1gU  
    示例#1:光栅物体的成像 dU6LB+A  
    $x;h[,y   
    1. 摘要 %%6 ('wi  
    BA,6f?ktXS  
    8n5nHne  
    C`wI6!  
    查看完整应用使用案例
    Nl`ry2"<  
    ,rQ)TT  
    2. 光栅配置与对准 .5;LL,S-  
       Ky#B'Bh}`g  
    +o]BjgG  
    rz{'X d  
    :-La $I>  
    aa8Qs lm  
    *]R 0z|MW  
    3. 光栅级次通道的选择 k&iDJt  
    mthl?,I|  
    UUu-(H-J  
       #G` ,  
    示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 @T1+b"TC  
    ^G&D4uZ  
    1. 光栅配置和对准 ROS"VV<  
    wg<|@z5  
    BWdc^  
    f\|?_k]  
    查看完整应用使用案例 zI_GdQNfN  
    x ;,xd  
    2. 基底处理 2, V+?'^j  
    ~h0BT(p/  
     x9"4vp  
    wI@I(r~ g  
    3. 谐振波导光栅的角响应 86fK= G:>  
    QhQ"OVFr#  
    S?\hbM]V-o  
    8sIA;r%S  
    4. 谐振波导光栅的角响应 \K~fRUo]=c  
    cO+Xzd;838  
    B36puz 0{  
       An #Hb=  
    示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 q|i%)V`)-  
    ^y0C5Bl;  
    1. 用于超短脉冲的光栅 E8_Le  
    4:&qT Y)H  
    HJaw\zbL  
    E\~ KVn  
    查看完整应用使用案例
    $KWYe{#  
    1"&;1Ts  
    2. 设计和建模流程 h^+C)6(58n  
    Ocwp]Mut&  
    7k=F6k0)  
    /CI%XocB  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 bk"k&.C^+  
    !Nl.Vb  
    w zqd g  
    ;=+Zw1/g  
    文件信息 (s$u_aq 77  
    #3K,V8(  
    pq[X)]z|  
    -9>LvLU  
    进一步阅读 r}0C8(oq  
    - Configuration of Grating Structures by Using Interfaces .6ngo0<g   
    - Configuration of Grating Structures by Using Special Media h!G^dW.  
    - VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix]
    3<Z'F}lg  
    ]TBtLU3  
    F|?+>c1}  
    QQ:2987619807 A ,-V$[;~D  
     
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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)  pi`;I*f/  
    Fn:.Y8%-  
    有的,可以加我QQ给你