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1. 摘要 #xq3)B #f;6Ia># 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。 ZoYllk 1f1D^|
BHS@whj ,Z
:2ba 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 #T8jHnI lxbC 7?O 单光栅分析 M= |is*t −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。 LNrM`3%2- −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。 M,yxPHlN I[gPW7&S@ ]JvjM, 系统内的光栅建模 7xY&7 x(v GMkni'pV −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 {.0I!oWv −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。 0v6Z4Ahpo J5O/c,?g Tr4\ `a-i \TnK<83 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。 @[`]w`9Q7 ^|vP").aQm 3. 系统中的光栅对准 m(dW["8D pIug$Ke_% k^cnNx 安装光栅堆栈 6' \M:'<0e −为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 k2 _y84;D −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 3q@H8%jcw 堆栈方向 69Z`mR −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 j9w{=( MV t$p%UyVE
WP Gp(Xw ~BgYD)ov ;9-J=@KY4 安装光栅堆栈 C
OL"/3r - 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)。 0r[a$p>` - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 n=0^8QQ
堆栈方向 beT[7uVj_ - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 V?>&9D"m - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 3h%Nd&_9 SMU8U
blP8"(U cRCji^,KJ /,j'Vr\" 横向位置 nE0I [T( −对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时,必须考虑光栅的横向位置。 paYS<8In −例如,激光束(紧密地)聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上,效果可能会大不相同。 KG96;l@'( −光栅的横向位置可通过一下选项调节 M?<iQxtyb} 在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 2#CN:b]+ 通过组件定位选项。 7TU77 BLt_(S?Z`
_{}^]ZB 4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 %m/5!
" hY *^rY' :xO43z 单光栅分析 hOs~/bM - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 C\;%IGn 系统内的光栅建模 Nv=% R - 但是,任何现实的光栅结构都放置在基底上,使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 EiDpy#f} - 平面建模考虑了菲涅耳损耗,但不与光栅叠层的FMM计算耦合。 zxd<Cq>d - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 [iyhrc:@ =%u=ma;
B{S^t\T$ 31%3&B:Ts 5. 光栅级次通道选择 yM(ezb jH;L7 Q&PEO%/D 方向 %+#l{\z - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 4
'vjU6gW 衍射级次选择 &t'P>6) - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 ;7JyL|2 - 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。 Q'j00/K 备注 ~X'hRNFx~ - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 3.=o }! >Il{{{\>
s(=@J?7As dWo$5Bls<A 6. 光栅的角度响应 83'rQDo)G {t:*Xu EIg:@o&Jj 衍射特性的相关性 JiXN"s^mcb - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 ZKB27D_vg> - 对于不同的波长/偏振,衍射效率也不同,并且对于不同的入射角,衍射效率也不相同。 4s <ZKU - 为了解决与角度有关的衍射行为,可能需要指定k域中的采样点(等效于角度空间) u2U+uD@yA - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 ? fM_Y hsI9{j]f
'(3|hh)Tl <#T#+uO 示例#1:光栅物体的成像 Q[aBxy
( M=EV^Tw-= 1. 摘要 SK,UW6h &iJvkt
/BM{tH ~(^?M → 查看完整应用使用案例 id1gK(F8H 4X>=UO``L 2. 光栅配置与对准 Cg^1(dBd[9 1%N[DA^<\ b X/%Q^Y l?x'R("{
A_5M\iN\ 3rx8" !q^2| % 3. 光栅级次通道的选择 ;7mE%1X PD:lI]:s
1X#gHstD C4eQ.ep 示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 @$o^(my R]TS5b- 1. 光栅配置和对准 kfkcaj4l] {6;S= 9E\
TK Ec^ QG;V\2T2[ → 查看完整应用使用案例 5oOFl c7 O$< F 2. 基底处理 |6Qn/N$+f U)qG]RI
;:w0%>X^ KhNOxMZ 3. 谐振波导光栅的角响应 e>b|13X F{
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Iv>4o~t
9Cq"Szs 4. 谐振波导光栅的角响应 PO]c&}/ :v 8~'cZ
`"eIzLc%o6 Z!oq2,ia 示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 c+G%o8 U^9#uK6GM 1. 用于超短脉冲的光栅 SG-Xgr@ OF 1Qr bj
rjwP# =_vW7-H → 查看完整应用使用案例 <U2Un 0T KqzQLu 2. 设计和建模流程 @[hD;xO 4So
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=(p]L n4DKLAl 3. 在不同的系统中光栅的交换 jmn<gJ2Of A=\:b^\
ZKoISuM {3|h^h_R 文件信息 G!5~`v *T0!q#R
'EkuCL QQ:2284816954 备注:光学 1p
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