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1. 摘要 _O)~<Sk-*z n)[{nkS6[ 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。 zsWYV n] rZ
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z#*fELV 7hQrL+%q8 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 1_f( ;WOg p'!cGJL 单光栅分析 3g)pLW −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。 Hh,q)(Wo −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。 EW|bs#l PjDYdT[ m{;2! 系统内的光栅建模 Q. @9"&)t <-FAF:6$@@ −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 e'p'{]r<w −这样可以对系统内的光栅进行建模,从而在考虑光栅可能产生的影响的情况下评估系统性能。 /0@'8f\I 7<=xc'*8t HW)> ` /n&w|b% 两种建模方法通常可以一起使用,如先优化光栅结构本身,然后将其插入系统。 '0lX;z1 7gNJ}pLDx 3. 系统中的光栅对准 B&VruOP0 ;&oS=6$ 0p)#!$ 安装光栅堆栈 Jt^a −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)。 Mnc9l ^ −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 4v_<<l 堆栈方向 GU([A@; −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 =#
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9rf6,hF jZx.MBVy] XShi[7 安装光栅堆栈 V9mqJRFJ: - 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)。 *2P%731n5 - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 hxZ5EKBy 堆栈方向 qs6r9?KP - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 Cjc>0)f&. - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 *c3(,Bmw 6j/g/!9c!
aA7}> %-1-y]R| ^ ~'&K e 横向位置 ;SnpD)x@) −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。 oR}cE
Sr −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。 C-u'Me)H −光栅的横向位置可通过一下选项调节 iHBetkAu 在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 (E[c-1s 通过组件定位选项。 >"5f B )31{.c/
nvY%{Zf$} 4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 D~P3~^ Xt}
4B# 3CcCcZ9I 单光栅分析 Gj!9#on$7R - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 VokIc&!Uz 系统内的光栅建模 >>bsr#aJ - 但是,任何现实的光栅结构都放置在基底上,使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 =S+*=j A - 平面建模考虑了菲涅耳损耗,但不与光栅叠层的FMM计算耦合。 Mu: y9o95 - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 &YpViC4K. !>RDHu2n
Is&0h| QiKci%=SX 5. 光栅级次通道选择 M$YU_RPl+ Ec'Hlsgh&T n#$sLXVy 方向 h@AKfE!\~ - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 ;YN`E 衍射级次选择 zbY2gq@? - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 3V uoDmG - 并非总是需要考虑所有衍射级,建议仅使用感兴趣的衍射级。 #z6[8B 备注 aW=c.Q. - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 )+7|_7
!x X<8?>#
WoV"&9y r+:]lO 6. 光栅的角度响应 "%peYNZ&% 5}C.^ J` c!0u,6 衍射特性的相关性 z][hlDv\j - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 .q90+9Ek= - 对于不同的波长/偏振,衍射效率也不同,并且对于不同的入射角,衍射效率也不相同。 epN!+(v - 为了解决与角度有关的衍射行为,可能需要指定k域中的采样点(等效于角度空间) r{cmw`WA/P - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 ;O `ZVB >V%lA3
`uP:UQ9S t|PQ4g< 示例#1:光栅物体的成像 Xfc+0$U@ 6.Jvqn 1. 摘要 B%7Az!GX
2t7P| b~V1
@vZeye 5bB\i79$ → 查看完整应用使用案例 /9pN.E %?`O
.W 2. 光栅配置与对准 ^r=Wj@` 8KyRD1 (-R Y1Q240 hv0bs8h
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E`78 3. 光栅级次通道的选择 n!-]f.=P *z'v
J Bgq2 T09 5]*Hm 示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 gc\/A\F< ,&~-Sq)~ 1. 光栅配置和对准 f\;w(_ Wsb>3J
$d-$dM?R5 3+l8VX&u! → 查看完整应用使用案例 %9
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