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1. 摘要 - K%,^6 oRKEJNps 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。 O1 .w,U lkyzNy9R
!Fw?H3X!"q n,eJ$2!J 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 &1l=X]% >-_d CNZ 单光栅分析 '}g*!jL −通过主窗口“光栅”菜单,可以进入仅针对光栅的特殊评估环境。 F-D]TRG/*] −它有助于分析和可视化光栅的衍射特性,例如衍射角度和效率。 Q$obOEr2( d_n7k g+ A7!g 系统内的光栅建模 mNf8kwr yKXff1^M −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 Wk:hFHs3 −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。 RT93Mt%P E ca\fkj mS#zraJn5 LA_3=@2.H 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。 i |{Dd%4vK a $"ib 3. 系统中的光栅对准 }?cGf-c qQpnLV 4 {X2`&<i6 安装光栅堆栈 ze_{=Cv&Y −为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 e*(b −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 cJM: 堆栈方向 G*S|KH −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 #-3=o6DCK mcz+P |
,+qVu, *Nyev]8 7'wS\/e4a 安装光栅堆栈 w;Q;[:y - 为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 wU#F_De)R: - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 w ;daC(: 堆栈方向 ZcuA6#3B - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 th6+2&B6 - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 ?u4INZ0W 7nbB^2
9Rek4<5 .nYUL> UgWs{y2SE. 横向位置 g8!wb{8?s −对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时,必须考虑光栅的横向位置。 h'
!imQ −例如,激光束(紧密地)聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上,效果可能会大不相同。 bs9aE<j −光栅的横向位置可通过一下选项调节 C^QtSha 在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 Q]rD}Ckv- 通过组件定位选项。 \4"S7.% | {;2vmx9
"cTncL 4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 5Z4-Z tbnH,* %>g W9}kB 单光栅分析 0O k,oW{ - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 tBTTCwNT% 系统内的光栅建模 tpy>OT$ - 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。 ;['[?wk - 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。 6t/`:OZC: - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 OD Ur .^$YfTabq
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fd#g?I 5. 光栅级次通道选择 \5Vde%!$Z JbB}y'c4}= I\qYkWg7 方向 =)O,`.M.Y - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 1FtM>&%4 衍射级次选择 c9R5w.t: - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 " P)*FT - 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。 \c[IbL07 备注 ]|_\xO( - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 CF|]e: tNVV)C
zrVC8Wb ,G#.BLH
cX 6. 光栅的角度响应 T0)"1D<l y2O4I'/5< |*RYq2y 衍射特性的相关性 >;z<j$;F< - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 fF*`'i=! - 对于不同的波长/偏振,衍射效率也不同,并且对于不同的入射角,衍射效率也不相同。 1b8p~-LsU - 为了解决与角度有关的衍射行为,可能需要指定k域中的采样点(等效于角度空间) m\/ Tj0e - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 3D9!M- '03->7V
v#=`%]mL {brMqE>P# 示例#1:光栅物体的成像 >:=|L%]s;\ ]d[ge6 1. 摘要 ND<!4!R^ pf4 ^Bk}e
iut`7 pj?XLiM54% → 查看完整应用使用案例 .oEmU+ ]]}tdn _ 2. 光栅配置与对准 /ug8]Lo0 8Ry74|`=R q P ;A}C C@N1ljXJT
k%[3Q>5iM 7?OH,^ ]CU]pK?nq 3. 光栅级次通道的选择 "l={)=R :a:[.
6io , uh! W&h[p_0 示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 +7Kyyu)y@ Hn,:`mj4-6 1. 光栅配置和对准 )pw&c_x reo{*)%
!~_zm*CqbZ 2/,0iwj- → 查看完整应用使用案例 zU6a'tP [nxE)D 2. 基底处理 @eqeN9e {f9{8-W<u
> Oh?%%6 O7'] 3. 谐振波导光栅的角响应 [6jbgW~E =O|c-k,f@
wV?,Z!\Z cYNJhGY 4. 谐振波导光栅的角响应 wix5B@ i`
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=TR,~8Z| eUS 示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 AvR2_ l0*Gb 1. 用于超短脉冲的光栅 N__H*yP NGYyn`Lx
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$ \EbbkN:D → 查看完整应用使用案例 F2(q>#<_ ]IJRnVp% 2. 设计和建模流程 x0a.!
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@5Q1 }~Q"s2 3. 在不同的系统中光栅的交换 9ykM3 9^P2I)aD
*cWmS\h| a:SQ16_? 文件信息 l2b{u
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x4Rk<Th"o [%HIbw J 进一步阅读 jc_\'Gr+[ - Configuration of Grating Structures by Using Interfaces b7C
e%Br - Configuration of Grating Structures by Using Special Media O`FqD{@V - VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix] mN0=i(H< NGjdG=, B68H&h]D#' QQ:2987619807 (7lBID4
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