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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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    在线infotek
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-05-20
    1. 摘要 >MZWm6M8  
    s1. YH?A;  
    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。 ":EfR`A#  
    2mN>7Tj:  
    mJe;BU"y]  
    S7&w r@  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 ~9c?g(0  
    w|!>>W6J  
     单光栅分析 L/dG 0a@1X  
    −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。 L"6qS3[=  
    −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。 W}p>jP}  
    `p1szZD&  
    :bFCnV`Q  
     系统内的光栅建模 v1%rlP  
    ieXhOA  
    −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 ]4wyuP,up  
    −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。 &^$dHr6v  
    LDqq'}qK6  
    )u?pqFH  
    MT9c:7}[&  
    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。 %> Z;/j|#r  
    t:NTk(  
    3. 系统中的光栅对准 gp'9Pf;\[  
    OEmz`JJ67  
    "Opk:;.  
     安装光栅堆栈 gjB36R  
    −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)。 7wS )'zR;  
    −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 Sn=|Q4ZN  
     堆栈方向 H1X38  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 ?;Dh^mc  
    Kcv7C{-/  
    7ukJ\P5[&1  
    cr Hd$~q,  
    [mX/]31  
     安装光栅堆栈 .v;$sst5y  
    - 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)。 $/^DY&  
    - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 ^]:w5\DG  
     堆栈方向 %&m/e?@%I  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 C5oslP/@  
    - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 R&}"En`$s  
    ]G.ttfC  
    h{xC0NC)  
    tUouO0_l  
    >xQgCOi  
     横向位置 KP{|xQ>  
    −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。 'q%56WAJ  
    −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。 }= OI (Wy  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 w@w(AFV9/  
     在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 xG:eS:iT  
     通过组件定位选项。 PqV9k,5f  
    v5 STe`  
    n,D~ whZx  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理
    4FSA:]o-  
    ?m.WqNBH7  
    '<! b}1w0  
     单光栅分析 ;UuCSfs{  
    - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 ct,B0(]  
     系统内的光栅建模 9))E\U  
    - 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。 Bk,:a,  
    - 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。 Ia_I~ U$  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 $n_'# m2LE  
    /d;C)%$  
    +M4X r *  
    lS"g[O+  
    5. 光栅级次通道选择 1>hY!nG h  
    n0|oV(0FE  
    h| q!Qsnj'  
     方向 6*yt^[W  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 g<C_3ap/  
     衍射级次选择 =eG?O7z&  
    - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 n^F:p*)Q%  
    - 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。 _$s ;QI]x  
     备注 4n6EkTa  
    - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 0($@9k4!/  
    lmmB=F  
    tQ!p<Q= $)  
    OZ{YQ}t{^1  
    6. 光栅的角度响应 ['9awgkr/  
    <dzfD;  
    <}e2\x  
     衍射特性的相关性 )qXl8HI  
    - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 ;. jnRPo";  
    - 对于不同的波长/偏振,衍射效率也不同,并且对于不同的入射角,衍射效率也不相同。 \HR<^xY  
    - 为了解决与角度有关的衍射行为,可能需要指定k域中的采样点(等效于角度空间) PL+r*M%ll  
    - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 >K]s)VuWR  
    b| e7mis@  
    TNwBnMe  
    M0Eq 7:Ba  
    示例#1:光栅物体的成像 E?$|`<o{|`  
    p)_v.D3i  
    1. 摘要 >`\f,yq l6  
    ,-!h  
    %N((p[\H  
    LOm*=MVex  
    查看完整应用使用案例
    S"t6 *fWr  
    Gyo[C98  
    2. 光栅配置与对准 I~:vX^%9  
       &)(>e}es  
    hN0Y8Ia/5%  
    8GRp1'\Hi  
    syuW>Z8s  
    $bf&ct*$h  
    7d9kr?3(U  
    3. 光栅级次通道的选择 4 h}03 oG  
    \BIa:}9O  
    T{9pNf-  
       fY)Dx c&ue  
    示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 Z )Imj&;  
    ixK& E#  
    1. 光栅配置和对准 $-HP5Kj(k-  
    g43j-[j)  
    5m.{ayE  
    _(#HQd,i  
    查看完整应用使用案例 H C %tJ:G  
    KKrLF?rc  
    2. 基底处理 " Bz\<e&u  
    ,r=9$i_  
    ' 7lHWqN<  
    79DzrLu  
    3. 谐振波导光栅的角响应 c"nowbf  
    tl:V8sYTP  
    I:~KF/q  
    ^Y;}GeA,  
    4. 谐振波导光栅的角响应 `"7}'|  
    \&{a/e2:S  
    IE)$ .%q;)  
       fX ^h O+f  
    示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法  X.q,  
    Yk;-]qi7  
    1. 用于超短脉冲的光栅 `Z#0kpXk_  
    |S0w>VH>  
    bv&#ay 7  
    Fjs:rZ#{  
    查看完整应用使用案例
    e9LP!"@EY  
    |41NRGgY  
    2. 设计和建模流程 Qkvg85  
    s6DmZ^Y%  
    1BjMVMH  
    z[cs/x  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 6YHQ/#'G~  
    !J6;F}Pd/  
    'bd|Oww1u  
    ~6Xr^An/Z  
    文件信息 mTj ?W$+r  
    < dD)>Y.  
    'vX:)ZDi  
    QQ:2284816954 备注:光学 =d*5TyAcu  
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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 wj2z?0}o  
    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? (b8ZADI*  
    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