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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 ):_x  
    IrRn@15,  
    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。 diLjUC`69  
    %-4e8d74/  
    Yb|zE   
    |7CH  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 ^w<:UE2a!  
    e< Ee2pGX  
     单光栅分析 N[$(y} !s  
    −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。 >Q~"/-bN)  
    −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。 [)gvP'  
    XKsG2>l-W  
    1?(mE7H#  
     系统内的光栅建模 m,u? ^W  
    7#,+Q(2  
    −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 *TuoC5  
    −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。 n#N<zC/  
    MjI}fs<   
    qR_"aQ7s2  
    !UUh7'W4u  
    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。 ,gU9y wg  
    rr4yJ;qpeP  
    3. 系统中的光栅对准 )_EobE\  
    $gZ|=(y&r  
    ,Z%!38gGsu  
     安装光栅堆栈 8IC((  
    −为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 -o#0Yt}3  
    −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 tazBZ'\c  
     堆栈方向 nX Qz  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 0;TMwE  
    U2ANu|  
    &V( LeSI  
    AmSJ!mTd8o  
    )K2n!Fbd  
     安装光栅堆栈 {uj9fE,)  
    - 为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 Dz)bP{iq"  
    - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 yB. 6U56  
     堆栈方向 rMlbj2T  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 5<w0*~Z d~  
    - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 of& vQ  
    wq]nz!  
    bM^'q  
    8}\"LXRbo  
    V43JY_:  
     横向位置 cDTDim1F  
    −对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时,必须考虑光栅的横向位置。 ~[9 ]M)=O0  
    −例如,激光束(紧密地)聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上,效果可能会大不相同。 &U 'Ds!  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 v!`M=0k  
     在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 Q|G[9HBI  
     通过组件定位选项。 P6=|C;[  
    w\t{'  
    E/GI:}YUy_  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理
    #3CA  
    0\Oeo8<7)~  
    cRg$~rYd  
     单光栅分析 jEO;  
    - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 K->p&6s  
     系统内的光栅建模 ]c5GG!E-g  
    - 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。 BLJ-' 8G  
    - 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。 ^$#Q_Y|  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 alu`T c~  
    HRw,D=  
    5!cplx=<  
    `aI%laj&M  
    5. 光栅级次通道选择 cL WM]\Y  
    Z=H f OC  
    W4YC5ZH{l  
     方向 fg1 zT~  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 |]]fcJOBP  
     衍射级次选择 i'EXylb  
    - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 ss2:8up 99  
    - 并非总是需要考虑所有衍射级,建议仅使用感兴趣的衍射级。 er<~dqZ}]  
     备注 be@MQ}6>  
    - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 ):[[Ch_  
    7PvuKAv?k  
    H5aUZ=  
    D>1Dao  
    6. 光栅的角度响应 uIPR*9~6o  
    ?D~uR2+Z  
     3sw1y  
     衍射特性的相关性 Yp;x  
    - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 [j/-(?+  
    - 对于不同的波长/偏振,衍射效率也不同,并且对于不同的入射角,衍射效率也不相同。 ~gAx  
    - 为了解决与角度有关的衍射行为,可能需要指定k域中的采样点(等效于角度空间) C eg6 o &^  
    - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 \4&g5vE  
    N,1wfOE  
    A6Qi^TI  
    [gE2lfaEy  
    示例#1:光栅物体的成像 Ar$LA"vu4  
    L@ay4,e.bz  
    1. 摘要 SVHtv0Nx  
    ':[y]ep(~|  
    4q~E\l|.5  
    lDA%M3(p  
    查看完整应用使用案例
    ?:2Xh/8-  
    5u8Sxfm",  
    2. 光栅配置与对准 Yk5kC 0B  
       s0h)~z  
    8;5/_BwMu  
    Ylf4q/-  
    WV% KoM,%  
    Xgm7>=l  
    8 , =$>@u  
    3. 光栅级次通道的选择 )2A4vU-IR.  
    _Dv^~e1c  
    3_>R's8P  
       I@B7uFj  
    示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 0Nfj}sXCWE  
    B+<k,ad  
    1. 光栅配置和对准 ,yF)7fN  
    L9.#/%I\  
    4M]8po/;  
    : )z_q!$j  
    查看完整应用使用案例 DjKjEZHgM  
    ?-f>zx8O  
    2. 基底处理 qq` RfZjL  
    ^#4s/mdVO  
    1m0':n Vdu  
    @K/I a!Lw  
    3. 谐振波导光栅的角响应 fin15k  
    A"'MRYT`  
    UdGoPzN  
    A>?fbY2n  
    4. 谐振波导光栅的角响应 s*IfXv  
    D)_Ei'+*l  
    1 W0;YcT]  
       A=$oYBB  
    示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 ST3qg6Cq2J  
    Vo%d;>!G\;  
    1. 用于超短脉冲的光栅 1bBK1Uw  
    T)uw2  
    [a3 0iE  
    I?>#neHc6  
    查看完整应用使用案例
    coWBKWF  
    -db+Y:xUZ  
    2. 设计和建模流程 c&++[  
    6"GpE5'*  
    fo.m&mKgo  
    kslN_\   
    3. 在不同的系统中光栅的交换 AVp [gr  
    j1ZFsTFMWp  
    }$-VI\96  
    BGX@n#:  
    文件信息 ng*%1;P  
    &f*dFUM]I  
    V%ch'  
    CC\z_C*P-p  
    进一步阅读 qj&)w9RLJE  
    - Configuration of Grating Structures by Using Interfaces G)&'8W F5o  
    - Configuration of Grating Structures by Using Special Media {Fi@|'  
    - VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix]
    X2cR+Ha0  
    ju]]|  
    u3vmC:bV  
    QQ:2987619807 -Q6pV<i  
     
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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)  M~Qj'VVL  
    =kh>s$We  
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