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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 F8ulkcD  
    {P-):  
    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。 {{!-Gr  
    {M)Nnst"~  
    Q/Rqa5LI:  
    #w=~lq)9  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 yB!dp;gM{  
    ^<6[.)  
     单光栅分析 m]&SNz=  
    −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。 3XNCAb2  
    −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。 N2o7%gJw  
    #\ErY3k6&  
    nJ;.Td  
     系统内的光栅建模 @ N m@]q  
    }6ldjCT/,  
    −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 %"-5 <6d  
    −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。 NHE18_v5  
    e'<)V_  
    J .<F"r>  
    B)UZ`?>c  
    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。 vih9 KBT  
    W%w~ah|/]  
    3. 系统中的光栅对准 CvdN"k  
    J .%IfN  
    Ho]su?  
     安装光栅堆栈 Zwx%7l;C  
    −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)。 6S{l' !s'  
    −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 -Qe'YBy:  
     堆栈方向 @(lh%@hO  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 HVAYPerH  
    9tnD=A<PS  
    u1.BN>G  
    [N'h%1]\  
    lLIA w$  
     安装光栅堆栈 C_Wc5{  
    - 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)。 uw8f ~:LT  
    - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 2A!FDr~cdT  
     堆栈方向 k;W XB|k  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 oL<St$1  
    - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 "wc<B4"  
     AOx[  
    d d;T-wa}  
    P'rb%W  
    P93@;{c(  
     横向位置 ;n},"&  
    −对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时,必须考虑光栅的横向位置。 3 gf1ownC  
    −例如,激光束(紧密地)聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上,效果可能会大不相同。 % u6Sr5A[s  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 IR bfNq^:  
     在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 #LCb  
     通过组件定位选项。 B/C,.?Or  
    1YMh1+1  
    T9&1VW  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理
    nj4/#W  
    c[e}w+ uB  
    ']oQ]Yx0  
     单光栅分析 J8D,ZfPN`d  
    - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 .e5Mnd%$M  
     系统内的光栅建模 &.ACd+Cd  
    - 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。 %>s |j'{  
    - 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。 mA}"a<0  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 A)KZa"EX  
    |7Kbpj  
    B-ESFATc  
    oXS}IL og'  
    5. 光栅级次通道选择 (iGTACoF  
    v8D C21pb  
    /7LR;>Bj  
     方向 |'2d_vR  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 hzC>~Ub5  
     衍射级次选择 < 7$1kGlA  
    - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。  C.QO#b  
    - 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。 M:V_/@W.  
     备注 F5#YOck&,  
    - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 zn(PI3+]!  
    6zn5UW#q  
    F&Hrk|a  
    tI{_y  
    6. 光栅的角度响应 jq-_4}w?C  
    3N:D6w-R  
    iR0y"Cii  
     衍射特性的相关性 Qei" '~1a  
    - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 !VK|u8i  
    - 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。 GH xp7H  
    - 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) \(T /O~b2  
    - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 P }uOJVQ_  
    &-=5Xc+Z  
    07$o;W@  
    {y;n:^  
    示例#1:光栅物体的成像 QdC<Sk!G  
    R FH0  
    1. 摘要 G#1GXFDO{  
    s9d_GhT%-  
    } d }lR  
    hpJ-r  
    查看完整应用使用案例
    :j`s r  
    D,ln)["xm  
    2. 光栅配置与对准 [trwBZ^D~  
       fxIf|9Qi`  
    8x{'@WCG%  
    2Hv+W-6v  
    2:=  
    8sCv]|cn  
    EZ`{Wnbq  
    3. 光栅级次通道的选择 x3krbUlx  
    r"R#@V\'1b  
    jNy.Y8E&  
       a@*\o+Su  
    示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 I`p;F!s  
    "wHFN>5B  
    1. 光栅配置和对准 -PQv ?5  
    ;({W#Wa  
    ]$_NyAoBb  
    40<mrVl  
    查看完整应用使用案例 y^%y<~f  
    /FJu)H..U  
    2. 基底处理 O7IJ%_A&  
    NN`uI6=  
    \'bzt"f$j  
    !0cD$^7  
    3. 谐振波导光栅的角响应 O8.5}>gDn.  
    C2Tyoza  
    bY0|N[ g  
    @y&bw9\  
    4. 谐振波导光栅的角响应 DDH:)=;z  
    '08=yqy4N  
    # Vha7  
       {Dmjm{   
    示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 6i~WcAs  
    4_cqT/  
    1. 用于超短脉冲的光栅 $p?aVO  
    &pp|U}  
    :Z z '1C  
    h2""9aP !  
    查看完整应用使用案例
    Z/;aT -N  
    f`=-US  
    2. 设计和建模流程 hfy_3}_  
    &IB|rw'9  
    tC9n k5~  
    q%?in+l  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 %-0t?/>  
    KyQX!,rV  
    qm o9G  
    q#=(e:aCb  
    文件信息 /d<P-!fK  
    xX4N4vb  
    P}7'm M  
     'CkIz"Wd  
    进一步阅读 Gk /fBs  
    - Configuration of Grating Structures by Using Interfaces :A'y+MnK<  
    - Configuration of Grating Structures by Using Special Media 7s{GbU\  
    - VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix]
    ?m? ::RH  
    .UY^oR=b{  
    nK%LRcAs  
    QQ:2987619807 <?4V  
     
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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)  .P%bkD6M  
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