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    讯技光电:VirtualLab Fusion独家供应商 光学设计与光学元件 CODE V,LightTools,RSoft,LucidShape 计算光学带来的成像革命
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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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    离线infotek
    科学家
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-02-05
    1. 摘要 ly::?  
    VJSkQ\KD  
    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。 62 9g_P)  
    K)#6&\0tT  
     BV)) #D9  
    xs^wRE_  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 :NynNu'  
    E[Bj+mX9  
     单光栅分析 V$g!#V  
    −通过主窗口“光栅”菜单，可以进入仅针对光栅的特殊评估环境。 NJmyp!8  
    −它有助于分析和可视化光栅的衍射特性，例如衍射角度和效率。 M&}_3  
    \ch4c9  
    xp F(de  
     系统内的光栅建模 3XIL; 5  
    C#@-uo2  
    −在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 ^[.Z~>3!\q  
    −这样可以对系统内的光栅进行建模，从而在考虑光栅可能产生的影响的情况下评估系统性能。 u,JUMH]@  
     6T6UIq  
    !,OY{='  
    p?O6|q  
    两种建模方法通常可以一起使用，如先优化光栅结构本身，然后将其插入系统。 'kHa_  
     >rY^Un{Z  
    3. 系统中的光栅对准 qoSZ+ khS$  
    KtcuGI/A  
    42=/$V  
     安装光栅堆栈 /Q2HN(Y  
    −为了描述系统内的光栅，光栅堆栈始终固定在参考表面上（仅平面）。 )W>9{*4 m  
    −参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 B=HE i\55K  
     堆栈方向 %(B6eiA  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 kC iOcl*$  
    scPvuHzl  
    GI%9Tif  
    qT^0 %O:  
    BeFXC5-qat  
     安装光栅堆栈 Xb.# =R  
    - 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）。 ({mlA`d]  
    - 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 bO+ e?&vQ%  
     堆栈方向 #c(BBTuX  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 >AW&Lfw$  
    - 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 < 49\B  
    LJOJ2x  
     W)Mc$`nX  
    jZ0/@zOf  
    z}-8pDD'  
     横向位置 EMf"rGXu(  
    −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。 Hv</Xam  
    −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。 w|:ev_c|  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 ,"f2-KC4h  
     在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 !=?Q>mz  
     通过组件定位选项。 Bp/25jy  
    OBf$0  
    m}]\^$d  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理     \J6&Z13Q  
    $*C'{&2  
    IJBIO>Z/  
     单光栅分析 ?I7%ueFY  
    - 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 .50ql[En  
     系统内的光栅建模 pDt45   
    - 但是，任何现实的光栅结构都放置在基底上，使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 vP^V3  
    - 平面建模考虑了菲涅耳损耗，但不与光栅叠层的FMM计算耦合。 =QhK|C!$A  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 Jp(CBCG{F  
    c\VD8 :  
     #0c;2}D  
    ]~9YRVeC  
    5. 光栅级次通道选择 oG=4&SQ  
    S6{u(= H  
    *rmM2{6  
     方向 Hli22~7T:  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 w\ddC DZ  
     衍射级次选择 C /w]B[H  
    - 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 SA{5A 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。 x<=R?4@rq  
     备注 cQq78Lo  
    - 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 j`%a2  
    ^=y%s  
     Wo~;h (6  
    BO'7c1FU  
    6. 光栅的角度响应 \I7,1I  
    pQk@ +r  
    u_6x{",5I  
     衍射特性的相关性 ^<Zye>KO  
    - 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 9 OZXs2~x  
    - 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。 :~'R|l  
    - 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） A }d\ ND  
    - 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 ~c@@m\C"b  
    )F4BVPI  
     TiD|.a8S  
    jAfqC@e  
    示例＃1：光栅物体的成像 MGH2z:  
     qD{~QHDa  
    1. 摘要 =$uSa7t#  
    =a(]@8$!1  
     2!GyQ@&[W  
    af|x(:!H  
    → 查看完整应用使用案例     'EG/)0t`  
    ["15~9  
    2. 光栅配置与对准 N_?15R7h  
       d bHxc@H  
    f'O cW* t  
    ?4#wVzuzA  
     !H~PF*,hY  
    UHX,s  
     ?P(U/DS8  
    3. 光栅级次通道的选择 YA~`R~9d  
    \%QA)T%  
     q:9CFAX0=  
       *`V r P  
    示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 8p PQ   
     {gI%-  
    1. 光栅配置和对准 ebhV;Q.  
    (B Ig  
     'k/:3?R  
    `Af5%m[  
    → 查看完整应用使用案例 r;GAQH}j_  
     L@`:mK+;  
    2. 基底处理 /hAy1V6  
    %:\GYs(Y  
     hQaa"U7[  
    hpo*5Va  
    3. 谐振波导光栅的角响应 QI`&N(n  
    -lb%X 3`  
     U+:Mu]97  
    Z5,"KhB]  
    4. 谐振波导光栅的角响应 yQ| V7G  
    x$.0 :jP/s  
     YqYobL*q/  
       9(hI%idq  
    示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 -d^c!Iu|  
     lfqsoIn;  
    1. 用于超短脉冲的光栅 ,D\}DJ`)C  
    A\|:hzu+  
    &0 SgEUZr  
    _^`TG]F  
    →     查看完整应用使用案例     ESnir6HoU  
    zin'&G>l  
    2. 设计和建模流程 VN]j*$5   
    S%o6cl=  
     Vw5Pgtx  
    OZ}o||/Rc  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 rS_pv=0S  
    QG5)mIJ  
     HjZf3VwI  
    'W/AYF^5  
    文件信息 Nzl`mx16  
    TmEh$M  
     nKe|xP  
    M>u84|`  
    进一步阅读 B*n_ VBd  
    - Configuration of Grating Structures by Using Interfaces .5iXOS0 G  
    - Configuration of Grating Structures by Using Special Media j){0>O.V  
    - VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix]     f9^MLb6)  
    na3lbwq  
     YZz8xtM<2  
    QQ：2987619807 (VBO1f  
     
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    高级工程师
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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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    离线infotek
    科学家
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    只看该作者 2楼 发表于: 2021-03-02
    回 wmh1985 的帖子
    wmh1985:楼主有VIRTUALLAB 可用的软件吗 (2021-03-01 17:20)  g!!:o(k  
    [Ee <SB{  
    有的，可以加我QQ给你
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