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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 OFAqP1o{$  
    KZ >"L  
    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。 b+j_EA_b  
    BRok 89  
    (lck6v?h  
    #&8pp8wd,}  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 |(w#NE5  
    ^l2d?v8  
     单光栅分析 i.dAL)V  
    −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。 +n~rM'^4/  
    −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。 ps;o[gB@5  
    A kQFb2|ir  
    *M!YQ<7G^d  
     系统内的光栅建模 \C\y' H5  
    6o23#JgN  
    −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 KZ/^gR\d  
    −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。 " 7g8 d  
    tZBE& :l  
    W oG  
    o|n0?bThS-  
    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。 <^c0bY1  
    D~?*Xv]s ~  
    3. 系统中的光栅对准 YZtA:>;p  
    ^aM/BS\  
    0YRYCO$  
     安装光栅堆栈 ]x{H  
    −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)。 &MLhCekY  
    −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 lfhKZX  
     堆栈方向 H9m2Whq  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 NP`ll0s  
    5:3$VWLa <  
    $[;eb,  
    %.gjBI=  
    :H:}t>X6Vo  
     安装光栅堆栈 >h-6B=  
    - 为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 X?xm1|\  
    - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 6 FxndR;  
     堆栈方向 Vk=<,<BB  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 m`0{j1K  
    - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 BqAwo  
    _^$b$4)  
    g {wPw  
    7ib<Cb>K  
    4tu>~ vOE  
     横向位置 0#GwhB  
    −对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时,必须考虑光栅的横向位置。 & b2(Y4  
    −例如,激光束(紧密地)聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上,效果可能会大不相同。 F?Nk:# V  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节  .5r0%  
     在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 Mo r-$a8  
     通过组件定位选项。 j?ubh{Izm  
    Ekp 0.c8:  
    6j![m+vo%  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理
    #yxYL0CcA:  
    {%}6 d~Bg  
    I9&<:`  
     单光栅分析 !H.lVA  
    - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 ;] o^u.PC  
     系统内的光栅建模 \:28z  
    - 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。 UZ0O j5B.  
    - 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。 ,fL e%RP  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 G?(:Z=  
    uT2cHzqKB  
    pMrf i}esx  
    780MSFV8  
    5. 光栅级次通道选择 #?| z&9  
    ZWW}r~d{  
    %?wE/LU>  
     方向 ur5n{0#  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 (Gs g+c   
     衍射级次选择 ,urkd~  
    - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 ee\zU~  
    - 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。 ]c+'SJQ  
     备注 : P2;9+v  
    - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 SX8%F:<.  
    -^N '18:  
    Stx-(Kfn4  
    l/M+JT~R  
    6. 光栅的角度响应 =~*u(0sJa  
    ovVU%2o1b  
    aa!c>"g6  
     衍射特性的相关性 _Y~?.hs^  
    - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 G _o4A:2  
    - 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。 >H! 2Wflm  
    - 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) |a3b2x,  
    - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 Dne&YVF9V  
    pc>R|~J{2  
    =^}2 /vA  
    3<lDsb(}0A  
    示例#1:光栅物体的成像 ymqhI\>y#  
    ]t<%>Z$  
    1. 摘要 4QDzG~N4)|  
    9bvd1bKEW  
    nQC[[G*x  
    3M`J.>  
    查看完整应用使用案例
    5$w1[}UUd  
    JJa?"82FXZ  
    2. 光栅配置与对准 $S/ 8T  
       BC+qeocg  
    }zi6F.  
    (~4AG \  
    [ j_jee  
    d{jl&:  
    q3t@)+l>*  
    3. 光栅级次通道的选择 ==9Ez  
    6ZJQ '9f  
    Orgje@c{  
       qKXn=J/0tA  
    示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 >~ :]+q  
    c=CXj3  
    1. 光栅配置和对准 _ 9dV 3I  
    \/%mabLK  
    IuL ]V TY  
    7[PXZT  
    查看完整应用使用案例 2 r)c?  
    &/" qOZAs  
    2. 基底处理 ~f:fOrLE#  
    uq_SF.a'v  
    /:)4tIV  
    c@P,  
    3. 谐振波导光栅的角响应 aJ ts  
    ZBWe,Xvq  
    O)?0G$0  
    =v}.sJ V?  
    4. 谐振波导光栅的角响应 1['A1 ,  
    0%GWc}o  
    6 s/O\A  
       6>Fw,$  
    示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 6Xa2A 6  
    rv[\2@}  
    1. 用于超短脉冲的光栅 R_&>iu'[  
    t&0p@xLQ  
    0J" 3RTt  
    Ra5cfkH;  
    查看完整应用使用案例
    zq#o8))4X  
    h=aHZ6v  
    2. 设计和建模流程 E*$:~w  
    :>;#/<3{  
    9z?F_=PB!  
    YZ}gZQ.A0  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 5y)kQ<x"  
    Us<lWEX;k  
    =W6P>r_  
    YY9q'x,w  
    文件信息 w;:,W@K  
    b({2|R  
    `@90b 4u  
    QQ:2284816954 备注:光学 q&.!*rPD  
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    cmmjava 光币 +5 - 2022-09-05
     
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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!
    在线落叶
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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 .C1^QY-wL  
    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? 3 3V/<v  
    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