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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 Ybs=W< -  
    7sQ]w   
    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。  5uQv  
    t 3(%UB  
    >uBV  
    ~[ d=s  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 #JJp:S~`   
    "/4s8.dw+u  
     单光栅分析 !A'`uf4u  
    −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。 F<PWBs%  
    −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。 p/\$P=  
    OYqYI!N/  
    <Dt /Rad  
     系统内的光栅建模 c8k6(#\  
    -4*'WzWr  
    −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 ,cGwtt(  
    −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。 xZ9}8*Q&:  
    bR>o!(M'Z\  
    $I}Hk^X  
    \3n{w   
    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。 68&6J's;  
    {V]Qwz)1  
    3. 系统中的光栅对准 %{N$1ht^  
    (ybtXoQs  
    ?)Czl4J  
     安装光栅堆栈 V e$5w}a4  
    −为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 }}sRTW  
    −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 AiyvHt  
     堆栈方向 cXLV"d  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 f_re"d 3u  
    Q.pEUDq/  
    P`Hd*xh".j  
    y(c|5CQ  
    I{?E/Sc  
     安装光栅堆栈 1K? & J2  
    - 为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 C0t+Q  
    - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 ? BHWzo!  
     堆栈方向 1c<CEq:?e%  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 .yK\&q[<  
    - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 zbIwH6  
    O?j98H Sya  
    .gM>FUH3L  
    0_,3/EWa  
    ! kOl$!X4  
     横向位置 r?5@Etpg  
    −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。 dVsAX(  
    −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。 9Th32}H  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 /c_kj2& ]9  
     在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 i">z8?qF  
     通过组件定位选项。 g9([3pV,  
    N1s $3Ul  
    x;ICV%g/  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理
    8zCGMhd  
    JL.yd H79  
    "x:)$@  
     单光栅分析 -KIVnV=&m  
    - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 j^aQ>(t(9  
     系统内的光栅建模 a! 0?L0_W&  
    - 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。 ."!8B9 s  
    - 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。 ]df9'\  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 {x&jh|f`g  
    !dbA (  
    {0)WS}&  
    qa0JQ_?o]  
    5. 光栅级次通道选择 HjUw[Yz+6  
    j;AzkReb  
    0'\FrG  
     方向 Wy^[4|6  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 9s\i(/RxW  
     衍射级次选择 p+`*~6Jj/  
    - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 px [1#*  
    - 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。 (1elF)  
     备注 t5X^(@q4N  
    - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 cT>z  
    WfTdD.Xx  
    ?) ,xZ1"  
    F"m}mf  
    6. 光栅的角度响应 F;MT4*4  
    ];b!*Z  
    t7!>5e)C}  
     衍射特性的相关性 ktw!T{  
    - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 #a'x)$2;R|  
    - 对于不同的波长/偏振,衍射效率也不同,并且对于不同的入射角,衍射效率也不相同。 >Rki[SNb-b  
    - 为了解决与角度有关的衍射行为,可能需要指定k域中的采样点(等效于角度空间) LG&Q>pt.  
    - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 , R.+-X  
    Z '>eT)  
    5cNzG4z  
    K&D}!.~/  
    示例#1:光栅物体的成像 !(ux.T0  
    ]!tYrSM!  
    1. 摘要 E!}-qbH^  
    C>\!'^u1  
    p=`x  
    vZ nO  
    查看完整应用使用案例
    uDE91.pUkr  
    [^(R1K  
    2. 光栅配置与对准 vn%U;}  
       XM@-Y&c$A  
    F&L?J_=  
    bJ,=yB+0  
    m"|(w`n]E+  
    S9"y@F <  
    -{:Lx E  
    3. 光栅级次通道的选择 cdtzf:#q  
    Wse*gO  
    E]eqvTNH  
       /"%IhX-  
    示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 RkH oT^  
    v/TlXxfil  
    1. 光栅配置和对准 E=1/  
    zWmo OnK  
    l3pW{p  
    q=0{E0@9({  
    查看完整应用使用案例 Yq hz(&*)  
    !,JT91  
    2. 基底处理 CTbhwY(/  
    (+Kof  
    ^a#&wW  
    v!RB(T3  
    3. 谐振波导光栅的角响应 ^1Zq0  
    6 9I.*[  
    ??%T  
    <# x%A0  
    4. 谐振波导光栅的角响应 >yT@?!/Q>'  
    >*i8RqU  
    9Or4`JOO  
       OD/P*CQ_  
    示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 M Xt +  
    PN^1  
    1. 用于超短脉冲的光栅 v/ 00L R  
    !e\R;bYM  
    vb ^!(  
    /2\= sTd  
    查看完整应用使用案例
    KjfKo;T  
    pQMpkAX  
    2. 设计和建模流程 10I`AjF0  
    ?eVuz x  
    ;Y XrG  
    h`;F<PFW  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 Y./}zCT  
    JHh9> .1  
    Rb}&c)4  
    [BR}4(7  
    文件信息 [#rdfN'?U  
    b= ec?n #7  
    )E~\H+FP6  
    : )"jh`  
    进一步阅读 V45Udwp ^  
    - Configuration of Grating Structures by Using Interfaces 5<BV\'  
    - Configuration of Grating Structures by Using Special Media qjEWk."  
    - VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix]
    Ho8.-QSG  
    AXv;r<  
    [W\atmd"  
    QQ:2987619807 RqjDMN:  
     
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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)  < LAD  
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