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1. 摘要 6d3YLb4M$i lWBewnLKE 光栅是当前光学中最常用的衍射光学元件。如今已常用于复杂光学系统,与其他组件协同作用。因此,迫切需要对系统内部的光栅进行分析,从而评估系统的性能。我们将通过实例说明如何在VirtualLab Fusion对系统中的光栅建模。并将对光栅的对准、光栅级次通道设置以及光栅角度响应等问题进行讨论。 Y3SV6""y/ uII! ? Uz%ynH ]&tcocq 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 !=u=P9I zT93Sb 单光栅分析 :`uu[^ −通过主窗口“光栅”菜单,可以进入仅针对光栅的特殊评估环境。 Emw]` −它有助于分析和可视化光栅的衍射特性,例如衍射角度和效率。 2#s8Dxt 0-/@-qV\ n3$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$1 j,z)x[3} v9(N}hoP 安装光栅堆栈 RJ{J~-q{ - 为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。
GB,ub*| - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 fB'Jo<C 堆栈方向 fuWAw^& - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 uA cvUN-@ - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 w4zp%`?D' KIKIag# bL{D*\HF Ds{bYK_y <vu~EY0. 横向位置 p4kK"
\ln −对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时,必须考虑光栅的横向位置。 3Q2NiYg3 −例如,激光束(紧密地)聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上,效果可能会大不相同。 ZZc^~ −光栅的横向位置可通过一下选项调节 B~,?Gbl+g 在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 3K/]{ dkD 通过组件定位选项。 l>J%Q^ i~*6JB| Cv
p#=x0 4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 TJB4N$-}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(&L 4[ 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$Ghb] 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 ATI2 QQ:2284816954 备注:光学 <P
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