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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 .5uqc.i"f  
    U*b7 Pxq;  
    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。 |]?zH~L  
    vA}_x7}n(  
    ~Up{zRD"B  
    VD< z]@  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 )2_[Ww|.  
    .G#li(NWH  
     单光栅分析 L&s$&E%  
    −通过主窗口“光栅”菜单,可以进入仅针对光栅的特殊评估环境。 z0OxJe  
    −它有助于分析和可视化光栅的衍射特性,例如衍射角度和效率。 yM~bUmSg  
    MqJ5|C.q  
    ^qnmKA>"F  
     系统内的光栅建模 YZ`SF"Bd(  
    GC:q6}  
    −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 ES?*w@x  
    −这样可以对系统内的光栅进行建模,从而在考虑光栅可能产生的影响的情况下评估系统性能。 vd)zvI  
    \5 rJ  
    k/D{&(F ~  
    `CI_zc=jx  
    两种建模方法通常可以一起使用,如先优化光栅结构本身,然后将其插入系统。 GbclR:G  
    0EF~Ouef  
    3. 系统中的光栅对准 g/fpXO\  
    P#7=h:.522  
    - Z`RKR8C  
     安装光栅堆栈 JJM<ywPGp  
    −为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 1I{8 |  
    −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 .p,VZ9  
     堆栈方向 Q2D!Agq=D  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 !3Pbu=(cte  
    DL?nvH  
    p |1u,N  
    )9:5?,SO  
    yji[Yde;|  
     安装光栅堆栈  -X71JU  
    - 为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 Pal=I)  
    - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 Be=rBrI>  
     堆栈方向 Hddc-7s  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 -~|{q)!F  
    - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 !7 dct#4  
    s0^(yEcq  
    ?)y^ [9  
    dniU{v  
    AoeRoqg&#  
     横向位置 `}$o<CJ  
    −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。 Ph1XI&us9  
    −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。 L]|mWyzT  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 o[T+/Ej&  
     在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 8.#{J&h  
     通过组件定位选项。 *B"Y]6$  
    M[gL7-%w\  
    1(Ta*"(0Ip  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理
    j 0pI  
    [/UchU]DT  
    jb -kg</A  
     单光栅分析 :Iv;%a0 -  
    - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 akxNT_   
     系统内的光栅建模 ( %\7dxiK  
    - 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。 "|L" C+tE  
    - 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。 pW(rNAJ!  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 eZLEdTScM  
    UtQey ;w  
    6(Pan%  
    ^ RA'E@ "  
    5. 光栅级次通道选择 )rD!4"8/A  
    #_@cI(P  
    @#)` -]g  
     方向 KLg1(W(  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 _*fNa!@hY  
     衍射级次选择 &0Yg:{k$  
    - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 ]R#:Bq!F  
    - 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。 \=A A,Il  
     备注 '7-Yo Q  
    - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 #]kjyT0  
    :TH cI;PG8  
    W]9*dabem  
    ?;XEb\Kf  
    6. 光栅的角度响应 f'^uuO#x  
    mm-s?+&M;  
    * x/!i^  
     衍射特性的相关性 //q(v,D%Q  
    - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 EiL#Dwx  
    - 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。 zTF{ g+  
    - 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) b-&iJ &>'  
    - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 lW&(dn)}  
    IOcQI:4.`  
    d(T4Kd$r  
    %9J@##+  
    示例#1:光栅物体的成像 ;*<tU n^t  
    $ J`O-"M  
    1. 摘要 MzJCiX^  
    G*fo9eu5$  
    oJz2-P mX  
    bbK};u  
    查看完整应用使用案例
    5Q?Jm~H9  
    >='/%Ad  
    2. 光栅配置与对准 Gk,Bx1y  
       U(#<D7}  
    XA>W >|  
    K4c:k; V  
    !Zz;;Z  
    A`c%p7Z%  
    *@2Bh4  
    3. 光栅级次通道的选择 x sryXex;  
    ]pax,| +$C  
    Zd*$^P,|  
       CLR1 CGnn7  
    示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 m[9.'@ ye  
    -@W9+Zf5  
    1. 光栅配置和对准 Jl Do_}  
    5)k8(kH  
    Xwm3# o.&)  
    Da=EAG-{7  
    查看完整应用使用案例 8Bf >  
    BG>Y[u\N  
    2. 基底处理 22`^Rsb,6L  
    Kc/1LeAik  
    )dXa:h0RZ  
    {Su?*M2y  
    3. 谐振波导光栅的角响应 iNO>'7s7  
    q2qi~}l  
    D*XrK0#Z`  
    :QE5 7 .  
    4. 谐振波导光栅的角响应 oaY_6  
    NB-dlv1  
    sVLvnX,  
       @T'^V0!-q:  
    示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 Hq3|>OqC2Q  
    bjZJP\6  
    1. 用于超短脉冲的光栅 p8 rh`7  
    d+9V% T  
    a~$XD(w^  
    D JP6Z  
    查看完整应用使用案例
    Av X1*  
    /F*Y~>*% 1  
    2. 设计和建模流程 R=D]:u<P  
    Wh[QR-7Ew  
    NVyBEAoh  
    =$>=EBH,cm  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 `KJ( .m  
    mzgt>Qtkz=  
    k s40 5  
    !ifU}qFzK  
    文件信息 &qv~)ZM$  
    ZlT }cA/n  
    LCF}Y{  
    QQ:2284816954 备注:光学 s\*L5{kiSl  
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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 *ap,r&]#F  
    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? n,N->t$i  
    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