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1. 摘要 t}+P|$[ ttgb"Wb%S 光栅是当前光学中最常用的衍射光学元件。如今已常用于复杂光学系统,与其他组件协同作用。因此,迫切需要对系统内部的光栅进行分析,从而评估系统的性能。我们将通过实例说明如何在VirtualLab Fusion对系统中的光栅建模。并将对光栅的对准、光栅级次通道设置以及光栅角度响应等问题进行讨论。 ZPRkk?M}. 6,| !zaeS Z!DGCw ~~z}yCl 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 Db@$' ApR>b% 单光栅分析 .O@T#0&=_ −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。 4 1q|R[js! −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。 it \3- 4'[/gMUkw l%L..WCT] 系统内的光栅建模 :A"GOc, ^i:%0"[*^i −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 jhg0H2C8 −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。 ,Tjc\;~% lG6P+ Z/nf ?`8jn$W^ HW"@~-\ 两种建模方法通常可以一起使用,如先优化光栅结构本身,然后将其插入系统。 d[=~-[ "dQ02y 3. 系统中的光栅对准 d#NG]V/
^\KZE|^3@ WS6'R 安装光栅堆栈 j"1#n? 0 −为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 <*oTVl4fS −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 l$
^LY)i 堆栈方向 >cJf D9-<h −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 6fY-DqF! 0o7*5| T4 c&X2k\ +VT/c @L0xU??"| 安装光栅堆栈 ZW7z[,tk<. - 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)。 juIi-*R! - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 -?nr q <3 堆栈方向 PUcxlD/a} - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 Y].,}}9k - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 zl $mt'\y ^pwT8Bp }2%L
0 Vq$8!#~w A1g.ww: 横向位置 C8Ja>o2' −对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时,必须考虑光栅的横向位置。 s_o{w"3X −例如,激光束(紧密地)聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上,效果可能会大不相同。 ?te~[_oT −光栅的横向位置可通过一下选项调节 ;|U
!\Xp 在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 q]Vxf!0*> 通过组件定位选项。 aGBUFCCa z;wOtKl5r nEHmiG 4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 QlE]OAdB42 =aB c.PJ^ ?mwa6] 单光栅分析 1Be/(pSc - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 fb+_]{7g 系统内的光栅建模 Ua%;hI)j$ - 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。 g~p43sVV - 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。 j[CXIz?c - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 q\Q'9Rl0( T{:8,CiW 0hg4y 8B!MgNKV 5. 光栅级次通道选择 Uz=OTM ^|%u%UR *Za'^ Z2 方向 o3W@)|> - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 twMDEw#VL 衍射级次选择 `l2h65\ - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 @)XR - 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。 otA'+4\ 备注 C <Pd_& - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 (}m2}
XFSHl[uS1 %0Ibi # Rhtaq9 6. 光栅的角度响应 K2{6{X= ~^bf1W[ fG zx;<0P! 衍射特性的相关性 !?)aZ |r - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 i^@hn>s$ - 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。 *b7evU *1 - 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) m<sCRWa- - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 &G!~@\tMg @>*r2=#14 }Qa /Z~5bb( 示例#1:光栅物体的成像 O1Ynl`} s2`} ~ 1. 摘要 MbxJ3"@ .B?fG)'WsF O{x-9p CC)Mws+2 → 查看完整应用使用案例 W[f%m0 L 8J] X7 2. 光栅配置与对准 ; GEr8_7 4k!>JQor <UY9<o b,x$wP+ E|3[$?=R ?$MO! ):\+%v^ 3. 光栅级次通道的选择 &Qe2
}e$ :w]NN\ [e>2HIS, @^%YOorr 示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 p7W9?b9 $F1Am% 1. 光栅配置和对准 s<;{q+1# U8{^-#(Uz 1:RK~_E b/_u\R
]-' → 查看完整应用使用案例 &oE'|^G !D!"ftOm 2. 基底处理 k*OHI/uiow dt0(04 CDY3+! [b3$em<^JV 3. 谐振波导光栅的角响应 e5D\m g) )Fw#]~Z XT\2 J3XG?'
} 4. 谐振波导光栅的角响应 %jJIR88 _C=01 %/ ?4# "MD6 <H 示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 wb%4f6i >%5GMx>m 1. 用于超短脉冲的光栅 If8Lt}- _;R#B`9Iu vsPIvW!V %_G '#Bn< → 查看完整应用使用案例 8K@e8p( y qoZe<jW ( 2. 设计和建模流程 8g=];@z ,."wxP2u ]K+8f- nkz<t 3. 在不同的系统中光栅的交换 1d$wP$ "([lkn KO/#t~ *,)1Dcv( 文件信息 P
F);KQ IpM"k)HR )(rr1^Xer QQ:2284816954 备注:光学 : rudo[L
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