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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 ~:|V,1  
    /CbiYm  
    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。 ^+gD;a|t  
    NbCIL8f]  
    5H|7DVG  
    YPO24_B  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 B|{E[]iK  
    @X9T"  
     单光栅分析 n36iY'<)G  
    −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。 8o.|P8%  
    −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。 u yE#EnsH  
    @x;(yqOb  
    # @7 I  
     系统内的光栅建模 hW6Ksn,*  
    F(^#_tXP  
    −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 6\ .LG4@LO  
    −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。 A"R(?rQi=  
    KuL+~  
    L>0Pur)[  
    7) a f  
    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。 zZey  
    W1ndb:  
    3. 系统中的光栅对准 H^vA}F`  
    bQ&%6'ck  
    C~. T[Mlu  
     安装光栅堆栈 Prc1U)nfo  
    −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)。 'Z%1Ly^b  
    −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 e-1G\}E  
     堆栈方向 `)MKCw$e  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 I7#JT?\}  
    ( )f)  
    $D D esy3  
    9}tl @  
    xVN!w\0  
     安装光栅堆栈 e@/' o/  
    - 为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 (.L?sDQ</z  
    - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 FU.?n)P  
     堆栈方向 ,) aUp4*  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 )_?h;wh 84  
    - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 SUW=-M  
    v!$?;"d+  
    IYH4@v/#  
    sYvlf0  
    Q}a(vlZ  
     横向位置 oTcf[<   
    −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。 W5~!)Ec  
    −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。 kLpq{GUv:  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 !4 lN[  
     在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 :VLYF$|  
     通过组件定位选项。 _+~&t9A!  
    )r)ZmS5O  
    !,]c}Y{i  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理
    ;18u02z^  
    */K]sQZa  
    BQ70<m2D$  
     单光栅分析 ELG9ts+5Uj  
    - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 BMV\@Sg  
     系统内的光栅建模 )|AxQPd  
    - 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。 vF>]9sMv  
    - 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。  C ?'s  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 AN|f:259  
    joZd  
    S_RP& +!7  
    U3UA  
    5. 光栅级次通道选择 /^bU8E&^M  
    >J_ P[v  
    ya,-Lt  
     方向 j'hWhLax  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 #^$_3A Y  
     衍射级次选择 D,(:))DmR  
    - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 *Tr{a_{~C  
    - 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。 ?FV%e  
     备注 U\-.u3/  
    - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 h(4\k?C5  
    ~ t N/  
    CVEo<Tz  
    N%1nii  
    6. 光栅的角度响应 D";clP05K  
    NLxR6O4}8  
    `0!%jz=  
     衍射特性的相关性 Ai5+ ;8z+  
    - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 cR*~JwC:  
    - 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。 | qelvK*  
    - 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) ^D9 w=f#a  
    - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 FT-=^VA\  
    (N)>?r@n`  
    b^P\Q s*m  
    3a=\$x@  
    示例#1:光栅物体的成像 crSqbL  
    GxC\Nj#  
    1. 摘要 nQa:t. rC  
    }1lZW"{e[  
    =Mxu,A  
    !67xN?b  
    查看完整应用使用案例
    CJs ~!ww  
    ,Z! I^  
    2. 光栅配置与对准 ;W FiMM\  
       1F3Q^3+  
    yT='V1  
    . NxskXq)  
    *O)i)["  
    iU3PlF[B/o  
    1\)lD(J\C  
    3. 光栅级次通道的选择 pqju@FD *  
    MIWc @.i2  
    BqdpJIr  
       A* Pz-z>z  
    示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 %,aSD#l`f  
    U9awN&1([  
    1. 光栅配置和对准 wL6G&6]</W  
    aMJ2bu  
    Ae1b`%To  
    :1@jl2,  
    查看完整应用使用案例 nY\X!K65  
    @uG/2'B(  
    2. 基底处理 }ov>b2H#<  
    5D XBTpCVM  
    %Q;:nVt  
    $*Wa A`(U  
    3. 谐振波导光栅的角响应 ?wn <F}UH  
    F6:LH,~8   
    MfKru,LSh  
    %e|UA-(  
    4. 谐振波导光栅的角响应 %*IH~/Ld;]  
    QA)W(1  
    `A o"fRv#  
       ZU2D.Kf_:  
    示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 X\*H7;k,  
    ?MFXZ/3(ba  
    1. 用于超短脉冲的光栅 Z^mQb2e.  
    U#XW}T=|  
     u bZ`Y$  
    ZZfi,0R  
    查看完整应用使用案例
    T]b&[?p|a[  
    z=8l@&hYLq  
    2. 设计和建模流程 3x z z* <  
    Uv=)y^H~*A  
    d(| 4 +^>  
    `R lWhdE  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 N4{g[[ T  
    .f!:@fX>=  
    ]@ Vp:RGMr  
    &?}h)U#:  
    文件信息 ]5MT-qU  
    + EKp*Vje  
    vVsaGW   
    Lw?>1rTT/  
    进一步阅读 0G+ qF96  
    - Configuration of Grating Structures by Using Interfaces :X7O4?ww  
    - Configuration of Grating Structures by Using Special Media 5Z#(C#  
    - VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix]
    vB5mOXGNq  
    I+jc  
    2(Yt`3Go(  
    QQ:2987619807 %L-{4Z!"sI  
     
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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)  t*c_70|@k  
    gM6o~ E  
    有的,可以加我QQ给你