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1. 摘要 n@BE*I<" &86kmFA 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。 Iz2K QEM")(
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{g~x XJ]MPiXj 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 hQBeM7$F_ ? 9i7+Y" 单光栅分析 2 c'=^0: −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。 uw+v]y −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。 n?pCMS| }i/&m&VU 0+8ThZ?n 系统内的光栅建模 Ts;W,pgP 0|{U"\ −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 mf@YmKbp −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。 VzpPopD,QW P58U8MEG $X9Ban] 5vYh~| 两种建模方法通常可以一起使用,如先优化光栅结构本身,然后将其插入系统。 CBSJY&:K %@Ks<"9 3. 系统中的光栅对准 .,,?[TI +M@G 8l 5];
8 安装光栅堆栈 N>Y`>5 −为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 F4Ft~:a −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 qPE(Lt1 堆栈方向 @D"#B@j −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 1elcP`N1 W\U zw,vI
]rn!+z -5vc0"?E 5vbnO]8 安装光栅堆栈 Eg-b5Z); - 为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 "MC&!AMv - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 ' QT(TF> 堆栈方向 qvYYKu - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 M=o,Sav5* - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 9aZ3W<N`M 92Ar0j]
rxa"ji!) Cqg}dXn' #A]7cMZ'W 横向位置 Kz3u −对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时,必须考虑光栅的横向位置。 |,dMF2ADc −例如,激光束(紧密地)聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上,效果可能会大不相同。 QJdSNkc6 −光栅的横向位置可通过一下选项调节 @aCg1Rm 在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 {K3\S
0L 通过组件定位选项。 TWx<) .[2MPjg
308w0eP 4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理
XN=<s;U ~g|e?$j ,C&h~uRi#f 单光栅分析 $Q{1^ - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 D4'XBXmb 系统内的光栅建模 '12|:t&7 - 但是,任何现实的光栅结构都放置在基底上,使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 Vg
\-^$ - 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。 0BaL!^> - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 bk6$+T=> JEHV\=
o4~ft!> j~Gu;%tq 5. 光栅级次通道选择 w,}}mC)\* >D:S)" -'}iK6 方向 &g& &-=7) - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 cC}s5` 衍射级次选择 ]NFDE-Jz] - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 LG<lZ9+y - 并非总是需要考虑所有衍射级,建议仅使用感兴趣的衍射级。 YSa:"A 备注 -|)[s[T~m - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 qsk71L IB!Wrnj?
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t91CxZQ^s 6. 光栅的角度响应 `=KrV#/758 v$tS2N2 HqF8:z?v 衍射特性的相关性 B:mlBSH - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 8dA/dMQ - 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。 @tj0Ir v - 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) ]#:xl}'LS - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。
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hYWWvJ)S RDqC$Gu 示例#1:光栅物体的成像 O,OGq0c c''O+,L1+ 1. 摘要 WX=+\`NyJ( kcOpO<oE
8U(a&G6gn l:|Fs=\ → 查看完整应用使用案例 n9J>yud| _:K}DU'6 2. 光栅配置与对准 (w^&NU'e
g8x8u| &qpA<F@7 ~%}g"|o
hN:Z-el s24H.>Z 4[-9$
r 3. 光栅级次通道的选择 0Gs]>B4r/ % (.PRRI
*7v PU:Q[ ueg X 示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 \bsm#vY, 0iB1_)~ 1. 光栅配置和对准 w[+!c-A:H wS^-o
nSC>x:jY5/ .iYg RW=T → 查看完整应用使用案例 vJ'ho }rQ*!2Y? 2. 基底处理 37[C^R!1c 0IdD
WE"'3u^k #RD%GLY 3. 谐振波导光栅的角响应 W6iIL:sp B>mQ\Q
3TtW2h>M HkN +: 4. 谐振波导光栅的角响应 *o#`l H >6dgf`U
3OZ}&[3 [KKoEZ 示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 t(yv [~o3S$C&7 1. 用于超短脉冲的光栅 7.t$#fzi ^v'Lu!\f
gn%"dfm A^7!+1*K+ → 查看完整应用使用案例 |eqDT,4 YH>n{o;-
? 2. 设计和建模流程 S=2,jPX2r +
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@9X_ 3. 在不同的系统中光栅的交换 HHYcFoJwYN gc=e)j@
GND[f} @RP|?Xc{? 文件信息 dB5DJ:$W$ T,fz/5w
'nno)kQ" `jHGNi 进一步阅读 Vh8uE - Configuration of Grating Structures by Using Interfaces |3LMVN - Configuration of Grating Structures by Using Special Media ]*|K8&jxl - VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix] h]#)41y< K0\WN"ua; SMyg=B\x?7 QQ:2987619807 {JgN^R<5<f
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