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1. 摘要 bB+ 4 8k_cC$*Ng 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。 @aC9O9|~ m'PU0x
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vXyZ ~kp,;!^vr 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 FByA4VxB M"s+k 单光栅分析 T?k!%5,Kj −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。 5MHcgzyp −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。 Yow JuD&121N* ]S+KH
\2 系统内的光栅建模 r0/aw
?^gq −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 1a79]-j −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。 *&doI%q M{4U%lk bR'UhPs-8; XP^[,)E 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。 aL^
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{v}BtZ 3. 系统中的光栅对准 Qpocj: d=eIsP'h oxNQNJ!X 安装光栅堆栈 GQ\;f −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)。 =:*2t −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 PrhGp
_5 堆栈方向 [79iC$8B| −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 ,B1~6y\b &cZl2ynPi
0BPUbp( ~v6]6+ p+#]Jr 安装光栅堆栈 p8(Z{TSv - 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)。 XsGc!o - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 \rM5@
Vf 堆栈方向 $ww0$ - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 y`\rb<AZ*t - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 |ngv{g D}~uxw;[^
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M5pw a: 2ezxP 4SJb\R)XK 横向位置 in7h^6?I −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。 opgNt o6$ −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。 \p#_D|s/Ep −光栅的横向位置可通过一下选项调节 MW|R)gt 在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 >Xi/ p$$7u 通过组件定位选项。 QxT\_Nej*n p&2oe\j$,
tt A'RJ 4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 ]cM,m2^2 X16vvsjw5 b6! 7j 单光栅分析 C#TP1~6 - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 uxlrJ1~M 系统内的光栅建模 ldt]=Sqy - 但是,任何现实的光栅结构都放置在基底上,使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 <UwYI_OX - 平面建模考虑了菲涅耳损耗,但不与光栅叠层的FMM计算耦合。 mo"1|Q& - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 NA+7ey6 y I} >
et=i@PB) Y)2#\ F 5. 光栅级次通道选择 Sq]QRI/ -I[K IeF "R]wPF5u 方向 6&o?#l;| - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 Ey)ey-'\ 衍射级次选择 W<:x4gBa - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 QzxEkTc; - 并非总是需要考虑所有衍射级,建议仅使用感兴趣的衍射级。 N(%(B 备注 PR7B
Cxm - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 Muyi2F)j KNjU!Z/4
W5>emx'> >D% 6. 光栅的角度响应 <c$rfjM+JU Xi;<O&+ Vwb_$Yi+] 衍射特性的相关性 C{~O!^2G - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 mrBK{@n - 对于不同的波长/偏振,衍射效率也不同,并且对于不同的入射角,衍射效率也不相同。 ;;+h4O ) - 为了解决与角度有关的衍射行为,可能需要指定k域中的采样点(等效于角度空间) NAOCQDk{ - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 u82 (`+B fr`Q
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a n0n8l AdRp{^w 示例#1:光栅物体的成像 :!JQ<kV B!U;a=ia 1. 摘要 O8~RfB -$$mr U
tX6_n%/L b[J0+l\!" → 查看完整应用使用案例 2"c 5< U4qk<! 2. 光栅配置与对准 gwr?(:? }WhRJr`a [Sj"gLj ozKS<<
>+DMTV[O "]|7%] @^/aS;B$> 3. 光栅级次通道的选择 2#ZqGf.'v gq@8Z
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x~=Mn%Ew0 <s%Ft 示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 9bhubx\^/ [SD
mdr1T$ 1. 光栅配置和对准 'bsHoO m6#a{
#M4LG; B 6)BPDfU, → 查看完整应用使用案例 aKE`nA0\B C_JO:$\rE 2. 基底处理 Xppv ":q+"*fy
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yg/K 3. 谐振波导光栅的角响应 I0qJr2[X~ q|0l>DPRp
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j'y{f 4. 谐振波导光栅的角响应 wqT9m*VK #c":y5:
6}VFob#h8 ooBBg@ 示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 IZ\fvYp Djdd|Z+*{ 1. 用于超短脉冲的光栅 Y]5spqG sT "q]
&n#yxv4 {> 8?6m- → 查看完整应用使用案例 K|OPtYeb e]CoYuPr 2. 设计和建模流程 D_1O4/ GgnR*DVP$
9_?e, Q !|j|rYi- 3. 在不同的系统中光栅的交换 qj `C6_? DycXJ3eQ
~I9o* cq M<*WC{ 文件信息 FD&^nJ_{ qVI0?B
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aEh9za 进一步阅读 KU*aJl_n, - Configuration of Grating Structures by Using Interfaces .gzfaxi - Configuration of Grating Structures by Using Special Media $zU%?[J - VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix] 9_,f)2)~W ,,+4d :8$ rZcSG(d`53 QQ:2987619807 RgW#z-PZF
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