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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 rX22%~1  
    %ed TW[C`  
    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。 DAy|'%rF1-  
    D7Y?$=0ycb  
    MhjIE<OI=  
    Of#"nu  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 v 8TNBsEL  
    tILnD1q  
     单光栅分析 %reW/;)l{  
    −通过主窗口“光栅”菜单,可以进入仅针对光栅的特殊评估环境。 AMN`bgxW  
    −它有助于分析和可视化光栅的衍射特性,例如衍射角度和效率。 3}B-n!|*  
    p2gu@!   
    9hgIQl  
     系统内的光栅建模 Jw^h<z/Ux  
    ?lm<)y?I7+  
    −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 x[R?hS,0 t  
    −这样可以对系统内的光栅进行建模,从而在考虑光栅可能产生的影响的情况下评估系统性能。 p  ~)\!  
    ` (]mUW  
    ]UrlFiR  
    *-'`Ea  
    两种建模方法通常可以一起使用,如先优化光栅结构本身,然后将其插入系统。 ;L,yJ~  
    Ls*Vz,3!5  
    3. 系统中的光栅对准 tPDB'S:&3  
    o3`0x9{  
    W$` WkR  
     安装光栅堆栈 }mS Q!"f:  
    −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)。 Xy9'JVV6  
    −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 + B7UGI  
     堆栈方向 dB Hki*.u  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈  HS|x  
    V/ZWyYxjLi  
    V/)3d  
    R%JEx3)0m  
    mG%cE(j*D  
     安装光栅堆栈 ^.M_1$-  
    - 为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 nb@<UbabW}  
    - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 P.~sNd oJ  
     堆栈方向 G~NhBA9  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 8g/r8u~  
    - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 cSj(u%9}  
    FYK}AR<=  
     XV !UeBq  
    :0Fwaw9PH"  
    )EG-xo@X  
     横向位置 ^1ks`1  
    −对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时,必须考虑光栅的横向位置。 "H{#ib_c_  
    −例如,激光束(紧密地)聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上,效果可能会大不相同。 ;8gODj:dO  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 w$Mb+b$  
     在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 P2)g%$ME  
     通过组件定位选项。 %;`3I$  
    5JZZvc$au  
    94XRf"^  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理
    }Z`@Z'  
    C,u;l~zz  
    v=H!Y";  
     单光栅分析 ]j(Ld\:L  
    - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。  *8 ]  
     系统内的光栅建模 H/ub=,Ej*  
    - 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。 )sapUnqrlR  
    - 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。 .gI9jRdKw  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 c:}K(yAdd  
    9a.[>4}  
    wD[qE  
    EtB56FU\  
    5. 光栅级次通道选择 <JJi  
    8\Eq(o}7  
    L^nS%lm  
     方向 m$$98N  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 CY9`HQ1  
     衍射级次选择 J~G"D-l<9/  
    - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 1x|/z,   
    - 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。 i)e)FhEY6  
     备注 fGLOXbsA  
    - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 ;Y16I#?;Kh  
    nzu 3BVv  
    lc0ZfC  
    k?=V?JWY  
    6. 光栅的角度响应 )5bdWJ>l  
    U 0S}O(Ptr  
    k<S!|  
     衍射特性的相关性 Va'K~$d_  
    - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 fmq^AnKd  
    - 对于不同的波长/偏振,衍射效率也不同,并且对于不同的入射角,衍射效率也不相同。 @KYmkx W  
    - 为了解决与角度有关的衍射行为,可能需要指定k域中的采样点(等效于角度空间) 0b}lwo,|\  
    - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 ?|Mmz@  
    8|,-P=%t  
    :hxZ2O?5_  
    :Zd# }P  
    示例#1:光栅物体的成像 >Y/1%Hp9  
    %x7l`.) N  
    1. 摘要 sw &sF  
    l+ <x  
    y/2U:H  
    Afa{f}st  
    查看完整应用使用案例
    `P4qEsZE>`  
    4B}w;d@R  
    2. 光栅配置与对准 9uREbip  
       egi?Qg  
    2=NYBOE  
    I@q>ES!1H  
    Qi7^z;  
    jW",'1h<n  
    9Au+mIN  
    3. 光栅级次通道的选择 @w:sNXz-  
    tdr*>WL  
    3B "rI  
       Gb \ 7W  
    示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 @kwD$%*0  
    6YU2  !x  
    1. 光栅配置和对准 a^5`fA/L,  
    9e :E% 2  
    A?|cJ"N  
    HNuwq\w  
    查看完整应用使用案例 %dT%r=%Y  
    v981nJ>w,  
    2. 基底处理 |_2ANWHz  
    xD?{Hw>QT#  
    .Um%6a-  
    -{b1&  
    3. 谐振波导光栅的角响应 X7c*T /  
    v V^GIWK  
    3Yj}ra}  
    X0Oq lAw  
    4. 谐振波导光栅的角响应 Sc~kO4  
    |f?C*t',  
    BtHvfoT  
       e<^4F%jSK  
    示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 4l`gAE$  
    C aJD*  
    1. 用于超短脉冲的光栅 2aje$w-  
    WNYLQ=;  
    #Aanv  
    };!c]/,  
    查看完整应用使用案例
    P/PS(`  
    \!V6` @0KC  
    2. 设计和建模流程 ;W*$<~_  
    -5ec8m8  
    "&+0jfLY+  
    TQ2Tt "  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 99:L#0!.W  
    QF>[cdl?8  
    t@HE.h  
    v/haUPWF\  
    文件信息 Hf-F-~E  
    V7@xr M  
    TnaIRJ\B  
    Elq8WtS  
    进一步阅读 T?ZMmUE  
    - Configuration of Grating Structures by Using Interfaces ~3Y NHm6V  
    - Configuration of Grating Structures by Using Special Media K/,lw~>  
    - VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix]
    N_ DgnZ7*  
    t]o gn(  
    db XG?K][  
    QQ:2987619807 I^|bQ3sor  
     
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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)  i_Z5SMZ  
    q'U5QyuC  
    有的,可以加我QQ给你