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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 N[}XLhbt  
    WPE@yI(  
    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。 r)mm8MI!Z  
    %;9e h'  
    @T1 >%oi  
    ?.A6HrAPB  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 IBVP4&}x$  
    0nAeeVz|  
     单光栅分析 tS2lex%  
    −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。 lb1(1 |#  
    −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。 4(JxZ49  
    s=huOjKL]  
    yh5KN_W  
     系统内的光栅建模 U hCd,  
    "`:#sF9S  
    −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 LM _4.J  
    −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。 4PUM.%  
    !9o8v0ZI  
    $zCUQthL@  
    q0y?$XS  
    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,D/ Pb8  
    Ro:-u7q  
    3. 系统中的光栅对准 wCvD4C.WH  
    raJyo>xXb5  
    @V:b Co  
     安装光栅堆栈 fWm;cDM 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)。 ,iPkx(  
    −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 9Zrn(D  
     堆栈方向 .yWdlq##  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 !s)2H/KM8  
    m Xw1%w[*  
    &U 'Ds!  
    v!`M=0k  
    ^U_jeAuk8[  
     安装光栅堆栈 w-nkf M~  
    - 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)。 |J}~a8o  
    - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 %n}]$ d  
     堆栈方向 G>_ZUHd I  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 OC\C^Yh*U  
    - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 :,VyOmf  
    kD; BwU[  
    \O/=g6w|t}  
    E 0oJ|My  
    qbAoab53  
     横向位置 Tf0#+6 1>  
    −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。 Y2$ % %@  
    −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。 *smo{!0Gg  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 d7G'+B1  
     在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 \|&5eeE@  
     通过组件定位选项。 Q'=!1^&  
    E{Q^ZSV3B  
    v^E5'M[A  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理
    ,vhR99g{  
    ?)PcYrV  
    nEn2!)$  
     单光栅分析 Lq&xlW j  
    - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 Kc{wv/6}T  
     系统内的光栅建模 o4Ba l^=[  
    - 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。 V?rI,'F>N  
    - 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。 H5aUZ=  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 D>1Dao  
    7xd}J(l  
    >ab=LDoM  
    #e0+;kBh  
    5. 光栅级次通道选择 0+H"$2/  
    @O(\ TIg  
    ~gAx  
     方向 a[JgR/E@x  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 j"dbl?og  
     衍射级次选择 z DK+8  
    - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 fAm2ls7c  
    - 并非总是需要考虑所有衍射级,建议仅使用感兴趣的衍射级。 [gE2lfaEy  
     备注 Ar$LA"vu4  
    - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 lwB!ti  
    "h#=ctCx"  
    #nd,cn  
    KG?]MVXA  
    6. 光栅的角度响应 NdZ: 7  
    &vn9l#\(  
    = G_6D  
     衍射特性的相关性 AuCVpDH  
    - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 ls5S9R 5  
    - 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。 %SE 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) LSs={RD2+p  
    - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 BZBsE :(F  
    $ S49v  
    ^m7PXY  
    TvP# /qGgG  
    示例#1:光栅物体的成像 ?\yo~=N^  
    x{- caOH  
    1. 摘要 c2U>89LlZ  
    r3-3*_  
    F,bl>;{[{  
    p)ONw"sb  
    查看完整应用使用案例
    t Z%?vY~!  
    AjS5  
    2. 光栅配置与对准 Zry>s0  
       Uwp +w  
    6IX!9I\sT  
    `#]\Wnp~y  
    M Q6Y^,B  
    C/ bttd  
    3%} Ma,  
    3. 光栅级次通道的选择 gr;M  
    }:%pOL n  
     /F_ :@#H  
       *t_&im%E  
    示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 Rc4EFHL  
    %Z7!9+<  
    1. 光栅配置和对准 r)t^qhn  
    u!i5Q  
    'GFzI:Xr  
    AUC< m.  
    查看完整应用使用案例 vf2K2\fn  
    ^Toi_  
    2. 基底处理 dc05,Bz  
    c&++[  
    #jX>FXo  
    fo.m&mKgo  
    3. 谐振波导光栅的角响应 kslN_\   
    QP#Wfk(C  
    j1ZFsTFMWp  
    }$-VI\96  
    4. 谐振波导光栅的角响应 {9Y'v  
    ng*%1;P  
    L,6Y=?  
       :~(im_r  
    示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 Ro<kp8  
    K\b O[J  
    1. 用于超短脉冲的光栅 *3$,f>W^  
    9QMn%8=j  
    :j ~5(K"  
    akQH+j  
    查看完整应用使用案例
    &wN 2l-  
    q3F5\6aN  
    2. 设计和建模流程 f[b YjIX  
    eEQ[^i  
    !qlGt)G3  
    blcKtrYg  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 Ct)MvZ  
    N^+ww]f?  
    E0Q"qEvU  
    iI*7WO[W  
    文件信息 iIE(zw)H  
    :,m)D775S  
    <+gl"lG  
    QQ:2284816954 备注:光学 [.X%:H+  
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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 c1kxKxE  
    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? t-i6FS-  
    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