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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 6d3YLb4M$i  
    lWBewnLKE  
    光栅是当前光学中最常用的衍射光学元件。如今已常用于复杂光学系统,与其他组件协同作用。因此,迫切需要对系统内部的光栅进行分析,从而评估系统的性能。我们将通过实例说明如何在VirtualLab Fusion对系统中的光栅建模。并将对光栅的对准、光栅级次通道设置以及光栅角度响应等问题进行讨论。 Y3SV6""y/  
    uI I! ?   
    Uz%ynH  
    ]&tcocq  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 !=u=P9I  
    zT93Sb  
     单光栅分析 :`uu[^  
    −通过主窗口“光栅”菜单,可以进入仅针对光栅的特殊评估环境。 Emw]`  
    −它有助于分析和可视化光栅的衍射特性,例如衍射角度和效率。 2#s8Dxt  
    0-/@-qV\  
    n3$u9!|P  
     系统内的光栅建模 v@{VQVx  
    N:%Nq8I}:  
    −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 alBnN<UM  
    −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。 N1" bH~  
    t$?#@8Yk  
     \+:`nz3m  
    8/;@4^Ux  
    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。 ]@}o"Td  
    ^)h&s*  
    3. 系统中的光栅对准 vI:_bkii  
    _nSEp >]L  
    xc7Rrh]}  
     安装光栅堆栈 sn]D7Ae  
    −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)。 ubc k{\.  
    −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 ;Eh"]V,e  
     堆栈方向 RLcC>Z  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 ?yu@eo  
    (0rcLNk{|  
    qxYCT$1  
    j,z)x[3}  
    v9(N}hoP  
     安装光栅堆栈 RJ{J~-q{  
    - 为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 GB,ub*|  
    - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 fB'Jo<C  
     堆栈方向 fuWAw^&  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 uA cvUN-@  
    - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 w4zp%`?D'  
    KIKIag#  
    bL{D*\HF  
    Ds{bYK_y  
    <vu~EY0.  
     横向位置 p4kK" \ln  
    −对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时,必须考虑光栅的横向位置。 3Q2NiYg3  
    −例如,激光束(紧密地)聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上,效果可能会大不相同。 Z Z c^~  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 B~,?Gbl+g  
     在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 3K/]{ dkD  
     通过组件定位选项。 l>J%Q^  
    i~*6JB|  
    Cv p#=x0  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理
    TJB4N$-}A  
    b{X.lz0  
    SzFh  
     单光栅分析 `m$,8f%j6_  
    - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 JIc9csr:b  
     系统内的光栅建模 ` M-  
    - 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。 A5[kYD,_  
    - 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。 >y!O_@>z  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 ' -aLBAxy  
    $XKUw"%  
    <,H/7Ba  
    ~bis!(}p-  
    5. 光栅级次通道选择 v[?gM.SF  
    :R3&R CTZ  
    C[;7i!Dv  
     方向 H)y_[:[  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 M3dUGM  
     衍射级次选择 RusiCo!r  
    - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 vY[ u;VU  
    - 并非总是需要考虑所有衍射级,建议仅使用感兴趣的衍射级。 5r;)Ppo  
     备注 ^{NN-  
    - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 WMFn#.aY5  
    =w:H9uj6F  
    R/6 v#9m7  
    Upm#:i|"  
    6. 光栅的角度响应 7dlMDHp\Y  
    n"R$b:  
    YYvX@f  
     衍射特性的相关性 |@?='E?h  
    - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 TQvjU!>  
    - 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。 g1B P  
    - 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) ]]5(:>l  
    - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 e0#{'_C  
    <YWu/\{KT  
    U)3?&9H  
    a &`^M  
    示例#1:光栅物体的成像 mmMiA@0  
    j",*&sy  
    1. 摘要 3[~LmA  
    !=+;9Ry$z  
    h^J :k  
    aQso<oK  
    查看完整应用使用案例
    J.0&gP V  
    ~{6}SXp4U  
    2. 光栅配置与对准 *LvdrPxU=  
       XW{cC`&  
    ^q<EnsY  
    #EH\Q%  
    F<)f&<5E-  
    rPHM_fW(O@  
    swhtlc@@  
    3. 光栅级次通道的选择 cr^R9dv  
    lI5>d(6p  
    q?f-h<yRQ  
       @*$"6!3s5  
    示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 #;"lBqxY`  
    `Cu9y+t  
    1. 光栅配置和对准 ork{a.1-_w  
    D P:}<  
    pFwe&_u]  
    ;uuBX0B  
    查看完整应用使用案例 gER(&L4[  
    1DF8-|+  
    2. 基底处理 9|9/8a6A  
    F<,"{L  
    g#5t8w  
    .O PBET(gv  
    3. 谐振波导光栅的角响应 Ba n^wX  
    YJwffV}nd  
    }5?|iUH|  
    W#9LK Jj  
    4. 谐振波导光栅的角响应 _Aw-{HE'  
    a$G hb]  
    ay28%[Q b4  
       2{L[D9c/6  
    示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 -}Rh+n`  
    qPCI@5n3T?  
    1. 用于超短脉冲的光栅 QO|jdlg  
    a#3,qp!  
    G<t _=j/r  
    cty  
    查看完整应用使用案例
    q4u-mM7#7  
    ' PmBNT  
    2. 设计和建模流程 *0 ;|  
    YMn=9EUp  
    @OC*:?!4  
    QFEc?sEe  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 By0Zz  
    E^m2:J]G  
    e?dR'*-z  
    )/t=g  
    文件信息 M,P:<-J  
    SwhArvS  
    AT I2  
    QQ:2284816954 备注:光学 <P c;8[  
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    cmmjava 光币 +5 - 2022-09-05
     
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    离线cmmjava
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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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    只看该作者 2楼 发表于: 2023-01-30
    为什么看不了图片呢 .cg"M0  
    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? 5y|/}D>  
    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