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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 3@Mh* \;\b  
    hj9TiH/+  
    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。 AtG~!)hG  
    %7)TiT4V  
    2CO/K_Q  
    eMC^ORdY  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 31a,i2Q4  
    "mW'tm1+  
     单光栅分析 )*;Tt @'y  
    −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。 dA~:L`A|X  
    −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 auf>3  
    su1lv#  
    w}>%E6UY  
     系统内的光栅建模 ,G t!nm_  
    {,Q )D$i  
    −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 F nA Kfh(  
    −这样可以对系统内的光栅进行建模,从而在考虑光栅可能产生的影响的情况下评估系统性能。 MO8}i?u=z  
    BB/wL_=:  
    nc k/Dw  
    P_1WJ  
    两种建模方法通常可以一起使用,如先优化光栅结构本身,然后将其插入系统。 v'@gUgC  
    rMDvnF  
    3. 系统中的光栅对准 PN l/}'  
    K=[7<b,:3  
    9efDM  
     安装光栅堆栈 ]`&_!T  
    −为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 6(bN*.  
    −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 l#KcmOz  
     堆栈方向 5qtk#FB  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 Xfq`k/ W  
    lmzHE8MUNu  
    gT+g@\u[  
    cmG27\cRO  
    *OG<+#*\_?  
     安装光栅堆栈 ?$f.[;mh  
    - 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)。 ?%  24M\  
    - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 MeEa|.  
     堆栈方向 i< ^X z  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 u?Ffqt9'  
    - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 c| ^I}  
    o72r `2  
    .5 . (S^u  
    `MOw\Z)..  
    =GX5T(P8k  
     横向位置 fs 'SCwx  
    −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。 ; j!dbT~5  
    −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。 f8:nKb>nq$  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 e"S?qpJK  
     在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 ,<Q  
     通过组件定位选项。 odhS0+d^  
    %;'~TtW5  
    p3=Py7iz  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理
    YhN<vZ}U!~  
    /mex{+p>tO  
    _Vr- bpAf  
     单光栅分析 C t,p  
    - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 9&Jf4lC94  
     系统内的光栅建模 "JB4 Uaa  
    - 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。 RpivO,   
    - 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。 6m:$mhA5  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 DhyR  
    n~I-mR)"  
    Nm?^cR5r  
    qIi \[Ugh  
    5. 光栅级次通道选择 r].n=455[  
    QHR,p/p  
    EqW~K@  
     方向 Ek{QNlQ]4  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 !Y~UO)u2  
     衍射级次选择 Ln h =y2  
    - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 <YaTr9%w  
    - 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。 f% pT-#  
     备注 {18hzhs  
    - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 d_!Z /M,  
    W+ S~__K  
    G4cgY|71  
    i>Q!5  
    6. 光栅的角度响应 )5}<@Ql  
    T*x2+(r  
    aK_5@8+ZD  
     衍射特性的相关性 l0Q5q)U1A  
    - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 2ioHhcYdJU  
    - 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。 :$k*y%Z*N&  
    - 为了解决与角度有关的衍射行为,可能需要指定k域中的采样点(等效于角度空间) oYqH l1cs  
    - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 7f>=-sv  
    z?o8h N\  
    m+(Cl#+  
    =D`8,n [  
    示例#1:光栅物体的成像 = lo.LFV  
    xuioU  
    1. 摘要 P<PZ4hNx  
    A=<7*E  
    sINQ?4_8T  
    xp^RAVXq`  
    查看完整应用使用案例
    < z<>E1ZLI  
    S{=5n R9j  
    2. 光栅配置与对准 c{M ,K  
       j, 0`k  
    [HILK `@@  
    0kE[=#'.'  
    j?K$w`  
    nfEbu4|  
    Q-<]'E#\(  
    3. 光栅级次通道的选择 !..<_qfw  
    n5}]C{s'  
    _uIS[%4g  
       eEZgG=s  
    示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 *[si!e%  
    Z [!"x&H]h  
    1. 光栅配置和对准 0m_yW$w  
    J"r?F0  
    37hdZt.,  
    }N g P`m  
    查看完整应用使用案例 zgb$@JC  
    94tfR$W;-  
    2. 基底处理 As,`($=  
    Y1PR?c Q  
    rW?WdEg  
    ^k6_j\5j  
    3. 谐振波导光栅的角响应 & zDuh[j}  
    xM jn=\}  
    Os9SfL  
    6 U.Jaai:  
    4. 谐振波导光栅的角响应 9?l a5  
    5u$.!l8Nl  
    R"t#dG]1t  
       h@%Xy(/m'  
    示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 $)M3fZ$#  
    [q9B" @X  
    1. 用于超短脉冲的光栅 Hx.|5n,5  
    !l[;,l   
    [ws _ g,/  
    im>(^{{r&  
    查看完整应用使用案例
    MPB[~#:  
    /oPW0of  
    2. 设计和建模流程 Hv;xaT<}V  
    u^2`$W  
    # -'A =j  
    'kd}vq#|  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 bn*:Bn1  
    ,.)wCZ,wca  
    {5 dVK  
    *)K 5<}V  
    文件信息 [:X@|,1V!L  
    Olzw)WjG  
    F.vRs|fk  
    nb_/1{F  
    进一步阅读 0z=KnQx"4  
    - Configuration of Grating Structures by Using Interfaces v-8>@s jy8  
    - Configuration of Grating Structures by Using Special Media _pdKcE\X  
    - VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix]
    @ m`C%7<  
    L.;b( bFe  
    Myc-lCE  
    QQ:2987619807 h#0n2o#  
     
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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)  jr6 0;oK+  
    !oyo_h  
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