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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 ]s'as9s9  
    khxnlry  
    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。 +Kc  
    eo?bL$A[s  
    *?vCC+c  
    O0v}43J [  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 .~;\eW[  
    9.-S(ZO  
     单光栅分析 0[(8   
    −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。 !;A\.~-!G  
    −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。 $h"\N$iSq  
    PC8Q"O  
    Bsvr?|L\  
     系统内的光栅建模 U7F!Z( 9  
    /,yd+wcW#  
    −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 LH% F 8  
    −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。 dZ@63a>>@  
    .L~AL|2_  
    FW4<5~'  
    qEOhwrh  
    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。 ouQ T  
    Qw*|qGvy^  
    3. 系统中的光栅对准 (L&d!$,Dv  
    q|(HsLs  
    H7n>Vx:L-  
     安装光栅堆栈 ;)*eo_tQ  
    −为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 rb.N~  
    −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 1))8 A@,  
     堆栈方向 gwMNYMI  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 P= NDS2  
    lL3U8}vn  
    ?:q*(EC<  
    q0vQ a  
    V 5mTP'  
     安装光栅堆栈 _Fl9>C"u  
    - 为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 ^09,"<@k  
    - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 Y$_B1_  
     堆栈方向 m-, x<bM?  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 DvvK^+-~  
    - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 TC*g|d @b  
    f]CXu3w(J  
    k9!{IScq  
    ~c `l@:  
    } q8ASYNc  
     横向位置 UaeXY+O  
    −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。 I efn$  
    −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。 e9 B064  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 6i/(5 nQ  
     在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 5\ nAeP  
     通过组件定位选项。 |CyE5i0  
    ~4'$yWG  
    rey!{3U  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理
    iH@UTE;  
    > ~O.@|  
    _t^&Ah*  
     单光栅分析 <LiPEo.R  
    - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 ym1Y4,  
     系统内的光栅建模 ww1[rCh\+  
    - 但是,任何现实的光栅结构都放置在基底上,使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 K$=zi}J W  
    - 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。 wibNQ`4k  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 SmO~,2=  
    J|73.&B  
    |A(Iti{v  
    S f# R0SA  
    5. 光栅级次通道选择 p`qgrI`  
    kAUymds;O  
    ECmW`#Otb)  
     方向 >m\(6x8RE  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 p!%pP}I  
     衍射级次选择 Eu3E-K@y  
    - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 V0mn4sfs  
    - 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。 *vMn$,^0h9  
     备注 Q"#J6@  
    - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 &rR2,3r=  
    C0Z=~Q%  
    q) KKvO  
    JucY[`|JV  
    6. 光栅的角度响应 mt.))#1  
    8z\xrY  
    HZZn'u  
     衍射特性的相关性 owv[M6lbD  
    - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 F!K>Kz  
    - 对于不同的波长/偏振,衍射效率也不同,并且对于不同的入射角,衍射效率也不相同。 "m>81-0  
    - 为了解决与角度有关的衍射行为,可能需要指定k域中的采样点(等效于角度空间) *LY8D<:zs  
    - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 uB?ZcF}Tk  
    veECfR;  
    I]q% 2ie  
    dj%!I:Q>u  
    示例#1:光栅物体的成像 zm;C\s rF  
    >yDZw!C  
    1. 摘要 8 Fbo3  
    _@/8gPT*i  
    q5S9C%b  
    ],].zlN  
    查看完整应用使用案例
    _o~ nr]zx  
    Dvln/SBk  
    2. 光栅配置与对准 &)<)^.@3G^  
       ?Mfw]z"\C)  
    Etm?'  
    7 X4LJf  
    ddR>7d}N  
    m#p'iU*va,  
     9gZ$   
    3. 光栅级次通道的选择 d'sZxU  
    akQ7K  
    >(RkZ}z  
       2J;g{95z  
    示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 i!Ga5v8n:  
    i}?>g-(  
    1. 光栅配置和对准 Kc(FX%3LU  
    >LuYHr  
    Tm?#M&'  
    TS5Q1+hWHV  
    查看完整应用使用案例 u#SWj,X  
    T[A 69O]v  
    2. 基底处理 Rlirs-WQ  
    rVsJ`+L  
    ig &Y  
    GPkpXVm  
    3. 谐振波导光栅的角响应 p()xz  
    @=kSo -SX  
    YK~%xo  
    H>@+om  
    4. 谐振波导光栅的角响应 n(]-y@X0_  
    uW3!Yg@  
    7x a>  
       RpYERAgT  
    示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 sp`Dvqx0  
    S21,VpW\  
    1. 用于超短脉冲的光栅 ~u+9J}  
    *uvQ\.  
    _<2E"PrT   
    t&DEb_"De  
    查看完整应用使用案例
    29q _BR *:  
    2f_:v6   
    2. 设计和建模流程 ;jTN | i'  
    4xJQ!>6  
    =mmWl9'mJ  
    nt.y !k  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 ]M'=^32  
    BFW&2  
    <b<j=_3  
    ;6hOx(>`=  
    文件信息 ,,|^%Ct']  
    H 7 ^/q7  
    =E{`^IT'R  
    QQ:2284816954 备注:光学 k-""_WJ~^  
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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 _8agtQ:<  
    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? j^2j& Ta  
    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