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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 @ lo6?9oNo  
    kHj|:,'sV  
    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。 j7&57'  
    o.qeF4\d6  
    &&Sl0(6x[T  
    SDY!!.  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 4%h@K(iN  
    GEr]zMYG[A  
     单光栅分析 Jvysvi{8  
    −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。 c< ke)@  
    −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。 lM1Y }  
    1aC ?*,e?  
    7O3\  
     系统内的光栅建模 01md@4NQ  
    TCW[;d  
    −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 P I gbeP  
    −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。 SKx&t-  
    F-MN%WD~  
    XdKhT618G  
    >P7|-bV  
    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。 &5Ai&<q"p  
    * A B  
    3. 系统中的光栅对准 E 9=a+l9  
    $_N<! h*\  
    aBX^Wd  
     安装光栅堆栈 YG<7Zv  
    −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)。 q4)8]Y2  
    −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 y99 3uP   
     堆栈方向 a~b^`ykcWP  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 6 /T_+K.k  
    :G#>):  
    Fs rGI (x?  
    @/6cEiC+r\  
    &r \pQ};  
     安装光栅堆栈 h#K863  
    - 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)。 p s:|YR  
    - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 8+ 5-7)  
     堆栈方向 cnh\K.*}_x  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 $i@~$m7d-  
    - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 E}S)uI,gn  
    Y }*[Krw  
    F?]nPb|  
    tWkD@w`Lnn  
    [ F id  
     横向位置 Gq4~9Tm)*  
    −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。 ~2Jvb[IM  
    −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。 > <WR]`G  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 a%2r]:?^?  
     在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 Fwn4c4-%  
     通过组件定位选项。 8NLTq|sW  
    V9 <!pMj  
    .VF4?~+M-  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理
    <5*cc8  
    0w?\KHT  
    v@bs4E46e  
     单光栅分析 PfTjC"`,  
    - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 }0Isi G  
     系统内的光栅建模  S5RQ  
    - 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。 ]Y!$HT7\  
    - 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@B|  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 \& 6  
    D@T>z;  
    M~Tq'>Fn  
    )ymd#?wq  
    5. 光栅级次通道选择 FilHpnQCt  
    S[!-M\b  
    +.UdEIR";M  
     方向 PE1F3u>O  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 jdxwS  
     衍射级次选择 XYD}OddO  
    - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 $Oa} U3  
    - 并非总是需要考虑所有衍射级,建议仅使用感兴趣的衍射级。 HpI[Af}l  
     备注 (hTe53d<S?  
    - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 fk%r?K6K  
    <F!On5=W*  
    > t *+FcD  
    X)iQ){21V  
    6. 光栅的角度响应 yRaB\'  
    |]`\ak  
    \`?l6'!  
     衍射特性的相关性 tiJY$YqA  
    - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 f,Vj8@p)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。 l;$HGoJ  
    - 为了解决与角度有关的衍射行为,可能需要指定k域中的采样点(等效于角度空间) _ 1[5~Pnh  
    - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 X 10(oT  
    |<&9_Aq_  
    2<Lnfc<^k  
    F"xD^<i  
    示例#1:光栅物体的成像 F8S -H"  
    Y85M$]e,  
    1. 摘要 >YuBi:z  
    `(A>7;]:  
    ia !t~~f  
    _W]qV2j  
    查看完整应用使用案例
     6jFc'  
    6?n AO  
    2. 光栅配置与对准 zg,?aAm  
       1wpT"5B  
    ?qwTOi  
    [eI{vH{  
    _y{z%-  
    >$h*1/  
    Ld>y Fb(`  
    3. 光栅级次通道的选择 6tXx--Nh  
    .-t#wXEi  
    NqcmjHvy  
       a]^hcKo4  
    示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 C=L_@{^Rgb  
    p$^}g:  
    1. 光栅配置和对准 1qXqQA  
    T-x1jC!B'  
    T4n.C~  
    q B-9&X  
    查看完整应用使用案例 vKYdYa\  
    \ } ,="  
    2. 基底处理 '6Dt@^-PZ  
    ZGrjb22M  
    %O-RhB4q  
    sU"D%G  
    3. 谐振波导光栅的角响应 6@kKr  
    Nx>WOb98  
    p@`rBzGp  
    Q7oJ4rIP  
    4. 谐振波导光栅的角响应 :|/bEP]p/  
    Cw1Jl5OVZ  
    WJvD,VMz  
       ro{q':Z3  
    示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 b6%T[B B  
    cn1CM'Ru  
    1. 用于超短脉冲的光栅 $ c4Q6w  
    [v$_BS#u^3  
    MJ^NRT0?b  
    , |SO'dG  
    查看完整应用使用案例
    WK5~"aw  
    D6&fDhO27  
    2. 设计和建模流程 WbZ{) i  
    c$aTl9e  
    z-(@j;.  
    n|`L>@aw,  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 sIQd }  
    jR<yV  
    zh7#[#>t  
    ]eA<  
    文件信息 IxC/X5Mp^q  
    Pk444_"=  
    ^/`:o}7K7  
    QQ:2284816954 备注:光学 <4s$$Uw}6%  
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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!
    在线落叶
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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 8XtZF,Du  
    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? kSGFLP1FN  
    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