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1. 摘要 8 ;oU{ .K>rao' 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。 OM,-:H, 9mW95YI S 7Pu.<b} %lsk>V 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 W$=MuF7R #w3cImgp2 单光栅分析 YK Nz[x$| −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。 <
&[=,R0 @ −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。 ng$`<~=)\ ;E0Xn-o_ yD6lzuk{X 系统内的光栅建模 c}K>#{YeB l
:\DC −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 C.M]~"e −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。 Yhu
6QyRV $ftcYBZa "I.PV$Rxl |` gSkv 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。 DuJbWtA (orO=gST-/ 3. 系统中的光栅对准 __jFSa`at `[vm{+i VHhW_ya1g{ 安装光栅堆栈 zRDBl02v$T −为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 n~xh
%r; −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 "NqB_?DT 堆栈方向 z>HeM
Mei −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 V<f76U) .s7Cr0^k,| noz&4"S.{ B 14Ziopww i6F`KF'i& 安装光栅堆栈 M5DW!^ - 为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 :Z0m " - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 > D:(HWL 堆栈方向 J6 }J / - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 S0+nQM% - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 j_2- Dk&@AjJga @?,iy?BSG nY7
ZK ZujPk- 横向位置 e-vwve −对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时,必须考虑光栅的横向位置。 z)$X/v −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。 v{7Jzjd −光栅的横向位置可通过一下选项调节 \
UCOe 在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 6{/HNEI*1 通过组件定位选项。 -ZXC^zt /$v0Rq9 5AV5`<r. 4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 mouLjT&p OmO/x *^]Hqf(` 单光栅分析 bnS"@^M - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 FF]xwptrx 系统内的光栅建模 A8bDg:G1i - 但是,任何现实的光栅结构都放置在基底上,使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 IyvJwrO - 平面建模考虑了菲涅耳损耗,但不与光栅叠层的FMM计算耦合。 l*;Isz: - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 FSnF>3kj- vvEr}G ,U9gg-.Lp Hk)IV"[R 5. 光栅级次通道选择 |fYr*8rH %hcn|-"F |7G+O+j 方向 =bt/2nPV - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 z:C
VzK, 衍射级次选择 Lyjt$i W% - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 0"q ^`@sZ - 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。 JVO,@~~ 备注 L~nVoKY*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 L8"0o 0- nqX)+{wAXe UOTM>d1P (7 i@@ 6. 光栅的角度响应 D@:w/W NE Br)~ yHS=8! 衍射特性的相关性 U&W{;myt - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 _&0_@ - 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。 YcJZG|[ - 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) 7v9l+OX,6 - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 [d+f#\ut )m .KV5K! q'u^v PO p
BU,"Yy& 示例#1:光栅物体的成像 &%."$rC/0b 5&}~W)"9 1. 摘要 >l|ao&z>bm kjWY{7b! j. 1@{H bB01aiUw@l → 查看完整应用使用案例 0 t. '?= :G+8%pUX] 2. 光栅配置与对准 TiiMX :__z?<?( xO2e>[W F'eV%g &PJ&XTR a`]Dmw8@ ;|(_;d 3. 光栅级次通道的选择 |etA2"r& ZH]n&%@j ]xhZJ~"@u EJF*_<f9O 示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 4.?tP7UE 3LT[?C]H$ 1. 光栅配置和对准 >hg?!jMjrr "P4#Q_ \F_~?$ eC+S'Jgf → 查看完整应用使用案例 x8L$T (^ ][Ne;F6 2. 基底处理 TL%2?'G I)@b#V= zCOzBL/1q 5v&mK 5zZ 3. 谐振波导光栅的角响应 z)z_] c-X+ NWK+.{s>m '`.bmiM 6 w"-& 4. 谐振波导光栅的角响应 )_$F/ug lLq9)+HGN :nk $?5ib zq(R !a6 示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 ==$>M
d XYeuYLut 1. 用于超短脉冲的光栅 pq<302uBQ ~Q q0 AOvn<Q (`z`ni → 查看完整应用使用案例 lIs<&-0 58T<~u7 2. 设计和建模流程 eVDO]5? FQc8j:' /eZ UAxq s@Q,
wa( 3. 在不同的系统中光栅的交换 ;QVX'? Gag=GHG G}MJWf Hl 5.1 c#rL 文件信息 \YV`M3O ~7$NVKE z%$,F9/ QQ:2284816954 备注:光学 w 0V=49
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