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    • Zemax光学设计从入门到精通 光学设计仿真实验指导 Zemax光学设计实践基础(陈家璧) 光学设计与光学元件
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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 @!,D%]8"  
    (kdC1,E  
    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。 vN' VDvVM  
    A>[hC{  
     +-'`Q Ae  
    ]+FX$+H/A0  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 &~42T}GTWG  
    <&*#famX  
     单光栅分析 rR3m' [  
    −通过主窗口“光栅”菜单，可以进入仅针对光栅的特殊评估环境。 r$Yh)rpt:  
    −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。 /1H9z`qV  
    '=-s1c@^  
    S/KVN(Z  
     系统内的光栅建模 Ae3,W  
    1+VY><=n  
    −在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 PV?1g|tYv  
    −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。 sf<Q#ieTxY  
     ZKZl>dDuh  
    ;sm"\.jF  
    VM=hQYe  
    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。 5+J 64_  
     0@JilGk1u  
    3. 系统中的光栅对准 Cca~Cq[%*(  
    YLD-SS[/>  
    |;X?">7NW  
     安装光栅堆栈 rDK;6H:u{  
    −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）。 Omp i~  
    −参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 m*Q[lr=  
     堆栈方向 BLWA!-  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 1kbT@  
    "``W6W-(  
    !5yRWMO9X~  
    e4[-rkn{hl  
    ^=aml   
     安装光栅堆栈 >_|Z{:z]d.  
    - 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）。 |) x'  
    - 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 ~| 4U@  
     堆栈方向 OHx,*}N  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 %AzPAWcN  
    - 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 )< &B&Hp  
    ,eZ;8W{G  
     {QIS411  
    H9oXZSm  
    8@9hU`H8l  
     横向位置 >X-ed  
    −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。 lBizC5t!o  
    −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。 ~%cSckE  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 UE}8Rkt  
     在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 P5yJO97  
     通过组件定位选项。 f}Ne8]U/Hc  
    BLl%D  
    c,3'wnui  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理     Tx|SAa=V  
    ]%cHm4#m3  
    Fi?U)T+%+  
     单光栅分析 yDu yMt#  
    - 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 GFASF,+  
     系统内的光栅建模 =8$(i[;6w  
    - 但是，任何现实的光栅结构都放置在基底上，使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 | o;j0  
    - 平面建模考虑了菲涅耳损耗，但不与光栅叠层的FMM计算耦合。 L@gQ L  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 D[>XwL  
    J_y<0zF**  
     P%<aGb4  
    tu?Z@W/  
    5. 光栅级次通道选择 +l[Z2mW  
    l`~a}y"n  
    I>YtWY|ed  
     方向 ?34EJ !  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 fY)4]=L  
     衍射级次选择 >Rl0%!  
    - 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 CA~em_dC  
    - 并非总是需要考虑所有衍射级，建议仅使用感兴趣的衍射级。 v;N1'  
     备注 ^5FJ}MMJf  
    - 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 kb>Vw<NtE  
    (7rz:  
     36x5q 1  
    A9fjMnw  
    6. 光栅的角度响应 p ?Ij-uo"o  
    s&_IWala  
    9" }^SI8  
     衍射特性的相关性 yPzULO4  
    - 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 I;Z`!u:+  
    - 对于不同的波长/偏振，衍射效率也不同，并且对于不同的入射角，衍射效率也不相同。 [+:mt</HN  
    - 为了解决与角度有关的衍射行为，可能需要指定k域中的采样点（等效于角度空间） Yq)YS]  
    - 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 `/gEKrhL-  
    O>b&-U"R  
     + aXk^+~j  
    ^Q43)H0  
    示例＃1：光栅物体的成像 ^t^<KL;  
     mhJOR'2  
    1. 摘要 QvK]<HEr  
    Q J(e*/  
     w/^0tZ~  
    N#-kk3!Z;  
    → 查看完整应用使用案例     5w,YBUp  
    Rrs`h `'-  
    2. 光栅配置与对准 '^.=gTk  
       :(S/$^U  
    $Kw"5cm  
    XCqfAcNQ  
     7Y @=x#  
    6%tiB?  
     1Hk<_no5  
    3. 光栅级次通道的选择 qhn&;{{  
    :+gCO!9Y  
     0=(-8vwd  
       ^RF mRn  
    示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 u {E^<fW]  
     #LNB@E  
    1. 光栅配置和对准 [ ;3EzZL  
    43orR !.Z  
     H/v37%p7  
    Y(G*Yi?;  
    → 查看完整应用使用案例 C Sk  
     :;hBq4h  
    2. 基底处理 ?+}E  
    g8iB;%6  
     ^B"_b?b  
    qdkTg:QJ,  
    3. 谐振波导光栅的角响应 R2H\;N  
    9T0wdK]  
     0or6_ y6  
    hc p'+:  
    4. 谐振波导光栅的角响应 dPdHY&#`  
    |\r\i&|g1  
     loqS?bC ]  
       DRB YH(  
    示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 FDGKMGZ  
     8`LLHX1|  
    1. 用于超短脉冲的光栅 I +4qu|0lA  
    )V+Dqh,-g  
    .n|3A3:  
    Rp@}9qijb  
    →     查看完整应用使用案例     YWBP'Mo  
    Z5^,!6  
    2. 设计和建模流程 C6T 9  
    )mo|.L0  
     *}WqYqOow  
    1 FIiX  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 =B{$U~}  
    AdN= y8T  
     =L; n8~{@y  
    CPCB!8-5  
    文件信息 @SVEhk#  
    va*>q-QCr  
     Y8CYkJTAD-  
    U-^S<H  
    进一步阅读 Xk fUPbU  
    - Configuration of Grating Structures by Using Interfaces XuAc3~HAd  
    - Configuration of Grating Structures by Using Special Media W,oV$ s^  
    - VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix]     T6?d`i i1  
    [.#$hOsNR  
     t-ReT_D|;  
    QQ：2987619807 P9HPr2  
     
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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)  , Vr6  
    lcLxqnv  
    有的，可以加我QQ给你
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