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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
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-05-20
    1. 摘要 a4?:suX$  
    F[LBQI`zq  
    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。 > >p3#~/  
    M*nfWQ a  
    Zx@{nVoYe~  
    fN@2 B  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 ds`a6>746  
    QM OOJA  
     单光栅分析 %A04'dj`zQ  
    −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。 cJ&%XN  
    −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。 {A{=RPL  
    [E+#+-n7  
    ? r^+-  
     系统内的光栅建模 MbYAK-l.h  
    =F6J%$  
    −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 -[Q%Vv!8  
    −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。 RV-7y^[]^  
    -3A#a_fu  
    +h"RXwlBM  
    |:C=j/f   
    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#zDYrp  
    ]h,XRDK  
    3. 系统中的光栅对准 X2~>Z^, U  
    Ygr1 S(=  
    C*=#=.~~{  
     安装光栅堆栈 Drz#D1-2  
    −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)。 sJ,:[  
    −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 i!9yN: m0  
     堆栈方向 a8''t_Dp  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 #7GbG\  
    ?J|~ G{yH  
    p\1-.  
    .>_p7=a  
    {'T=&`&OF  
     安装光栅堆栈 b+,u_$@B  
    - 为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 1jpcoJ@s  
    - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 F.zn:yX5  
     堆栈方向 YQLp#  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 _Uc le  
    - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 7EO/T,{a  
    C[gy{40}  
    g^/  
    1jO}{U  
    P >HEV a  
     横向位置 <J!#k@LY]7  
    −对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时,必须考虑光栅的横向位置。 L> > %  
    −例如,激光束(紧密地)聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上,效果可能会大不相同。 F<VoPqHq  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 =y.?=`"  
     在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 sz9C':`W  
     通过组件定位选项。  ,SNN[a  
    # **vIwX-Q  
    |5^tp  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理
    9q(*'rAm  
    -AWL :<  
    ,onOwPz  
     单光栅分析 bVaydJ*  
    - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 B_$hi=?TTd  
     系统内的光栅建模 $# klgiL  
    - 但是,任何现实的光栅结构都放置在基底上,使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 PRa #; Wb  
    - 平面建模考虑了菲涅耳损耗,但不与光栅叠层的FMM计算耦合。 !lpKZG  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 )*Xd  
    +zn&DG0\X  
    ~H`~&?  
    . Lbu[  
    5. 光栅级次通道选择 _Z'[-rcXWh  
    ZUPlMHc  
    uY{V^c#mv  
     方向 U51C /A  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 /i.3v45t"  
     衍射级次选择 8&+m5x S  
    - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 x=s=~cu4,  
    - 并非总是需要考虑所有衍射级,建议仅使用感兴趣的衍射级。 I@ "%iYL  
     备注 K)"lq5nM  
    - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 tn>z%6;&Z  
    <_(UAv  
    {kVhht]X  
    9=D09@A%e  
    6. 光栅的角度响应 \qk+cK;+  
    x=]PE}<E  
    /a@gE^TM  
     衍射特性的相关性 ) bRj'*  
    - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 D_VAtz  
    - 对于不同的波长/偏振,衍射效率也不同,并且对于不同的入射角,衍射效率也不相同。 %+0 7>/  
    - 为了解决与角度有关的衍射行为,可能需要指定k域中的采样点(等效于角度空间) e !BablG[  
    - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 " b?1Yc-  
    JWzN 'a R  
    9OI&De5?=V  
    yCC.j%@  
    示例#1:光栅物体的成像 9b88):[qO  
    l.gt+e  
    1. 摘要 Tp-<!^o4  
    lyZ[t PS  
    u^5X@ .  
    &"G4yM  
    查看完整应用使用案例
    p)'.swpJ  
    Y367Jr@^N  
    2. 光栅配置与对准 H! IL5@@K  
       E6 glR  
    =XbOY[  
    VEUdw(-?s  
    1"7Rs}l7  
    GP|G[  
    6h8fzqRzc  
    3. 光栅级次通道的选择 0uZ 'j  
    B{`4"uEb$G  
    @!;EW R]  
       AC'$~4  
    示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 8~q%H1[I\N  
    6@N?`6Bt  
    1. 光栅配置和对准 Pi^5LI6JW  
    <]9%Pm#X  
    &}N=a  
    ?<7o\Xk#{  
    查看完整应用使用案例 _DlkTi5(w  
    4&TTPcSt;  
    2. 基底处理 +aa( YGL  
     ^##tk  
    qhNY<  
    E Ux kYl  
    3. 谐振波导光栅的角响应 7soiy A  
    \(m_3 H  
    e~Hx+Qp.G  
    SiBhf3   
    4. 谐振波导光栅的角响应 Ujw J}j  
    c(:qid  
    A$w0+&*=  
       HW0EPJ  
    示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 kB`t_`7f  
    ?hW?w$C  
    1. 用于超短脉冲的光栅 [;IW'cXNq  
    qT U(]O1  
    auzrM4<tz  
    Q"2t :  
    查看完整应用使用案例
    KZK9|121  
    fevL u[,  
    2. 设计和建模流程 [8T  
    JjH#,@'.  
    v&.`^ O3W  
    b7X-mkF  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 ,}9G|$  
    W>ZL[BQ  
    CTqAhL 4}  
    >,ThIwRN  
    文件信息 OI=LuWGQE1  
    n9qO;X4&  
    |sa{!tKJ  
    QQ:2284816954 备注:光学 q?Jd.r5*  
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    cmmjava 光币 +5 - 2022-09-05
     
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    离线cmmjava
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    光券
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    只看该作者 1楼 发表于: 2022-09-05
    感谢分享。~~~学习,思考,实际练习操作,提高!
    离线落叶
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    光券
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    只看该作者 2楼 发表于: 2023-01-30
    为什么看不了图片呢 W%/lBkP  
    离线谭健
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    只看该作者 3楼 发表于: 2023-01-30
    学习中呢? f zu#!  
    离线二牛26
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    只看该作者 4楼 发表于: 2023-05-15
    qq加不了,需要知道你的名字