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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 '>ssqBnI  
    b4ONh%  
    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。 iBgx  
    |! E)GahM  
    * 8_wYYH  
    V<uR>TD(  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 wN-d'-z/rd  
    {|:;]T"y  
     单光栅分析 B1C-J/J  
    −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。 aV|hCN~  
    −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。 8Sh54H  
    _JE"{ ;  
    pd;br8yE$@  
     系统内的光栅建模 iQ fJ  
    %<*g!y `  
    −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 -w_QJ_z_  
    −这样可以对系统内的光栅进行建模,从而在考虑光栅可能产生的影响的情况下评估系统性能。 E5xzy/ZQ  
    OFv%B/O  
    uPG4V2  
    ,5, !es@`b  
    两种建模方法通常可以一起使用,如先优化光栅结构本身,然后将其插入系统。 Hx*;jpy(2  
    D.Q=]jOs  
    3. 系统中的光栅对准 ,Pjew%  
    6%Pdy$ P  
    5b[jRj6  
     安装光栅堆栈 -Sx\Xi"<o=  
    −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)。 ]<pjXVRt"  
    −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 !~&R"2/  
     堆栈方向 Vle@4 ]M\  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 MLWM&cFG  
    7 :3$Ey  
    M&U j^K1  
    W"'iIh)z `  
    5nO% Ke=  
     安装光栅堆栈 }36QsH8  
    - 为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 J<maQ6p  
    - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 q+]h=:5=I  
     堆栈方向 u1PaHgi$  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 B'EKM)dA  
    - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 dJ""XaHqf  
    9Z'8!$LYg  
    *nsAgGKKM^  
    BWuqo  
    WjwLM2<nK7  
     横向位置 fasgmi}  
    −对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时,必须考虑光栅的横向位置。 zs*L~_K  
    −例如,激光束(紧密地)聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上,效果可能会大不相同。 Zrr5csE  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 [$"n^5_~  
     在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 g[7#w,o  
     通过组件定位选项。 oK%K}{`  
    h!:~f-@j4  
    /3:q#2'v  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理
    {aJJ `t  
    ZRVT2VfN  
    ;~u{56  
     单光栅分析 ku a) K!  
    - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 (N=5 .7"T  
     系统内的光栅建模 "0k8IVwp  
    - 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。 -,{-bi  
    - 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。 m7GR[MR  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 $gM8{.!  
    { F};n?'  
    u@%r  
    ^F"iP7   
    5. 光栅级次通道选择 =.`qixN  
    -}6xoF?  
    b (I2m  
     方向 rJInj>|{=  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 :BGA.  
     衍射级次选择 5rV( (  
    - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 UD y(v]  
    - 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。 ([V V%ovZ  
     备注 HH>:g(bu  
    - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 S"hTE7`   
    `[YngYw  
    $CE[MZ&S  
    oo$MWN8a>r  
    6. 光栅的角度响应 N8`4veVBx'  
    6k/U3&R  
    Y}DonF  
     衍射特性的相关性 5Fm=/o1  
    - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 9r2IuS0  
    - 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。 z>[tF5  
    - 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) WWZ9._  
    - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 do ^RF<G  
    <vbIp&  
    M'1!<a-Mp  
    W];EKj,3W  
    示例#1:光栅物体的成像 @l UlY2  
    D["MUB4l  
    1. 摘要 ,A5)<}  
    oT|m1aGE  
    WnAd5#G  
    RX2{g^V7  
    查看完整应用使用案例
    R& =f:sEi  
    !)Rr] ~  
    2. 光栅配置与对准 ^`qPs/b  
       zSjgx_#U  
    *,\` o~  
    Z]:BYX'  
    2#_38=K=@  
    aN^IP  
    S9Yt1qb  
    3. 光栅级次通道的选择 [B?z1z8l  
    c/u_KJFF-n  
    77 :'I  
       D(r:}pyU  
    示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 h#3m4<w(9  
    hE!7RM+Y  
    1. 光栅配置和对准 iY.eJlfH  
    ^@}#me@  
    )XVh&'(r  
    H|+tC=]4IZ  
    查看完整应用使用案例 \OHv|8!EI@  
    D&[Z;,CHMA  
    2. 基底处理 "]]q} O?  
    FWTx&Ip  
    {of]/ 3=  
    -fux2?8M  
    3. 谐振波导光栅的角响应 &LU'.jY  
    OKQLv+q5K)  
    1!s28C5u  
    gNa#|  
    4. 谐振波导光栅的角响应 /`R dQ<($  
    !P"?  
    #^\}xn" [  
       nO@+s F  
    示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 Cj$H[K}>  
    v>^jy8$  
    1. 用于超短脉冲的光栅 cMtJy"kK  
    qP`?M\!O  
    M,L@k  
    s=\7)n=,M  
    查看完整应用使用案例
    L{K*~B-p  
    c'lIWuL)  
    2. 设计和建模流程 di<B~:l58  
    ) ]]|d  
    ={xqNRVd  
    ./)j5M  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 ct.Bg)E  
    | /#'S&!U  
    WFpl1O73  
    7C YH'DL  
    文件信息 sx90lsu  
    \ >(zunL  
    ujNt(7Cz  
    QQ:2284816954 备注:光学 S r[IoF)  
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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 Y<de9Z@  
    在线谭健
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    只看该作者 3楼 发表于: 2023-01-30
    学习中呢? ry z /rf  
    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