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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 QP I+y8N=  
    lT8\}hNI+  
    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。 p#d+>7  
    4g _"ku  
    {y^3> 7  
    _Tm0x>EM  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 %,*$D} H  
    F_;tT%ywfx  
     单光栅分析 ': F}3At  
    −通过主窗口“光栅”菜单,可以进入仅针对光栅的特殊评估环境。 D$k8^Vs  
    −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。 b%(6EiUA  
    ?h\mk0[  
    USML~]G z  
     系统内的光栅建模 ),^eA  
    OJ>.-"  
    −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 g9h(sLSF  
    −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。 yWIm&Q:  
    EmVuwphv  
    ak:v3cQR  
    WPuz]Ty  
    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。 P @% .`8  
    WV<tyx9Z  
    3. 系统中的光栅对准 h+UnZfm  
    "AueLl)  
    .q`{Dgc~  
     安装光栅堆栈 ;1AG3P'  
    −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)。 CX/(o]  
    −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 D@Da0  
     堆栈方向 {i{xo2<1"  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 {kB `>VS  
    UV7%4xM5v  
    m$Y :0_^-  
    X~T/qFS   
    _cI_#  
     安装光栅堆栈 C*Vd-U  
    - 为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 %FkLQ+v/<  
    - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 w:=V@-S 8  
     堆栈方向 F}?<v8#z0  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 Jn}n*t3  
    - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 {Q (}DI  
    C9tb\?#  
    %n?vJ#aX%  
    o=+Z.-q  
    lvSdY(8  
     横向位置 *dE^-dm#  
    −对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时,必须考虑光栅的横向位置。 ZXiRw)rM  
    −例如,激光束(紧密地)聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上,效果可能会大不相同。 I`B'1"{  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 eb:A1f4L  
     在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 !AHAS  
     通过组件定位选项。 BR_TykP  
    fjz) Gp  
    u:P~j  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理
    F3E[wdT  
    .-I|DVHe  
    rj] E@W  
     单光栅分析 ~hX-u8Ul'N  
    - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 Mhpdaos  
     系统内的光栅建模 ~5aE2w0K   
    - 但是,任何现实的光栅结构都放置在基底上,使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 @"87F{!  
    - 平面建模考虑了菲涅耳损耗,但不与光栅叠层的FMM计算耦合。 |Fln8wB  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 b[^{)$(  
    ROAI9sW0  
    ? 5|/ C  
    P_4DGW  
    5. 光栅级次通道选择 _^!vCa7f  
    $~u.Wq  
    gT52G?-  
     方向 = 7/-i  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 0{rx.C7|  
     衍射级次选择 j~av\SCU*  
    - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 RVM&4#E  
    - 并非总是需要考虑所有衍射级,建议仅使用感兴趣的衍射级。 tai Vk4  
     备注 `u'dh{,gE  
    - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 )c<6Sfp^B  
    APBK9ky  
    UZxmh sv  
    h[Tk; h  
    6. 光栅的角度响应 [/9(NUf  
    o#hI5  
    <e"J4gZf&  
     衍射特性的相关性 MWwJzVL8  
    - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 DguB  
    - 对于不同的波长/偏振,衍射效率也不同,并且对于不同的入射角,衍射效率也不相同。 ';YgG<u  
    - 为了解决与角度有关的衍射行为,可能需要指定k域中的采样点(等效于角度空间) oN,s.Of  
    - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 M}FWBs'*|  
    'CV^M(o'9  
    pdz'!I  
    :F(9"L  
    示例#1:光栅物体的成像 EA0iYzV  
    sg?@qc=g  
    1. 摘要 {U @3yB  
    NPU^) B  
    ;bjnL>eW  
    AlX3Wv }  
    查看完整应用使用案例
    szq+@2:  
    YMB~[]$V<  
    2. 光栅配置与对准 BQrL7y  
       h8v>zNf'  
    y:so L:(F  
    S!dHNA:iU  
    VWa|Y@Dc]  
    $G";2(-k  
    9M2f!kJP$  
    3. 光栅级次通道的选择 [X"k> Sq  
    wq\G|/%  
    f_<Y\  
       PZOORjF8A  
    示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 I,P!@  
    aqL<v94wX  
    1. 光栅配置和对准 $Z6D:"K  
    $h[Yzl  
    5' \)`  
    &9P<qU^N)  
    查看完整应用使用案例 AzjMv6N   
    n`<S&KP|  
    2. 基底处理 myvh@@N  
    kK?zVH-!  
    [j0w\{  
    <94WZ?{p  
    3. 谐振波导光栅的角响应 fM":f| G  
    U$J5r+>  
    otq,R6 ^  
    l,bZG3,6  
    4. 谐振波导光栅的角响应 S aNN;X0  
    Bl4 dhBZoO  
    `]>on`n?  
       DTy/jaK  
    示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 I~RcOiL)  
    F6&P~H  
    1. 用于超短脉冲的光栅 1n3$V:00  
    Xp^$ E6YFy  
    [=~!w_  
    [4gjC  
    查看完整应用使用案例
    AU`OESSI  
    4*8&[b  
    2. 设计和建模流程 yWuIu>VJ  
    ITvHD-,\  
    fI}c 71b`  
    =uc^433.  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 ?!m m a\W  
    K+> V|zKuk  
    P#bm uCOS  
    fLM.k CD?u  
    文件信息 nKu(XgFv  
    jkCHi@  
    npj5U/  
    QQ:2284816954 备注:光学 1^sbT[%R  
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    cmmjava 光币 +5 - 2022-09-05
     
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    离线cmmjava
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    光券
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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 .W-=x,`hY4  
    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? VrudR#q  
    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