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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$Ey
M&Uj^K1 W"'iIh)z
` 5nO% Ke= 安装光栅堆栈 }36QsH8 - 为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 J<maQ6p - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 q+]h=:5=I 堆栈方向 u1PaHgi$ - 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。 ([VV%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}D onF 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 @lUlY2 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 S9Yt 1qb 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 7CYH'DL 文件信息 sx90lsu \
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ujNt(7Cz QQ:2284816954 备注:光学 S r[IoF)
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