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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
>u BV ~[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$5w}a4 −为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 }}sRTW −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 AiyvHt 堆栈方向 cXLV"d −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 f_re"d 3u Q.pEUDq/
P`Hd*xh".j y (c|5CQ I{?E /Sc 安装光栅堆栈 1K?
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J2 - 为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 C0t+Q - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 ?BHWzo! 堆栈方向 1c<CEq:?e% - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 .yK\&q[< - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 zbIwH6 O?j98H
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.gM>FUH3L 0_,3/EWa !
kOl$!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$3Ul
x;ICV%g/ 4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 8zCGMhd JL.ydH79 "x:)$@ 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。 ."!8B9s - 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
< -{:LxE 3. 光栅级次通道的选择 cdtzf:#q Wse*gO
E]eqvT NH /"%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
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l3 pW{p q=0{E0@9({ → 查看完整应用使用案例 Yqhz(&*) !,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 69I.*[
??%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/00LR !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
;YXr G 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
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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 R qjDMN:
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