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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 XE8%t=V!c$  
    AqT}^fS  
    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。 mgTzwE_\  
    )S`=y-L$  
    }J`cRDO  
    */OKg;IMi  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 5 FE&  
    >uxAti\  
     单光栅分析 NcX`*18  
    −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。 hGcu(kAC,  
    −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。 (W.G&VSn)  
    SPp|/ [i7  
    E"7[|-`e6  
     系统内的光栅建模 AYAbq}'Yt  
    k3T374t1b  
    −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 <cFj-Ys(T  
    −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。 {mB!mbr  
    ~ \b~  
    7#7AK}   
    qFI19`?8E  
    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。 ;?v&=Z't.  
    `i!fg\qnK  
    3. 系统中的光栅对准 T_d)1m fl  
    wlEK"kKU  
    aoBiN_  
     安装光栅堆栈 @p@b6iLpO  
    −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)。 z 'V$)U$f  
    −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 A6 RwLX  
     堆栈方向 Bh&dV%'  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 VI-6t"l  
    dU2:H}  
    k\r^GB  
    C#B|^A_  
     F##xVmR~  
     安装光栅堆栈 V{ fG~19  
    - 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)。 :%h|i&B  
    - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 ltKMvGEF  
     堆栈方向 agq4Zy  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 0 Bk-)z|V  
    - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 7nsovWp  
    q0b*#j  
    1B@7#ozWA?  
    xUTTRJ(\  
    i1K$~  
     横向位置 4(,M&NC  
    −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。 lq mr`\@)  
    −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。 d5`D[,]d  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 ay#f\P!1  
     在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 VB`% u=  
     通过组件定位选项。 csA-<}S5]b  
    /&9R*xNST#  
    l&5Tft  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理
    @<&u;8y-Cn  
    v3G$9 (NE;  
    rs,'vV-2\  
     单光栅分析 ,N nh$F  
    - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 4_# (y^9  
     系统内的光栅建模 QP<.~^ao  
    - 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。 XM#nb$gl  
    - 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。 8c>xgFWp9  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 Vt,P.CfdC  
    Xkk 8#Y":  
    lBa` nG  
    D]5j?X'  
    5. 光栅级次通道选择 YI`BA`BQ8  
    .Hk.'>YR  
    >nvnU`\  
     方向 ]]e>Jym  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 } 7ND] y48  
     衍射级次选择 F%.UpV,  
    - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 { `xC~B h  
    - 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。 #hk5z;J5  
     备注 ^Pah\p4bj  
    - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 X4+H8],)  
    *aq"c9  
    0g~Cdp  
    drvrj~o:  
    6. 光栅的角度响应 p=^6V"'  
    p/G9P +?  
    #N%j9  
     衍射特性的相关性 'Hs*  
    - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 \}X[0ct2!  
    - 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。 T%;NW|mH&  
    - 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) 4TYtgP1  
    - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 a8gOb6qF/H  
    A8o)^T(vJ  
    eNO[ikm  
    gdg``U;)p  
    示例#1:光栅物体的成像 4eF{Y^   
    {;6a_L@q;|  
    1. 摘要 fwlicbs'  
    \;!7IIe#  
    Z~}9^(qc  
    ]h=5d09z  
    查看完整应用使用案例
    $~VIx% h  
    eKo=g|D  
    2. 光栅配置与对准 f0R+Mz8{  
       U3{4GmrT  
    hm k ~  
    AX Q.E$1g  
    \Lg4Cx  
    C7f*Q[  
    {wgq>cb  
    3. 光栅级次通道的选择 RKM5FXX  
    &pR 8sySu  
    j ,lI\vw<  
       |n^rI\ p%  
    示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 7\ZSXQy1W  
    a*:GCGe  
    1. 光栅配置和对准 bUds E 1f  
    .}uri1k"@k  
    FvO,* r9  
    $o9@ ?2  
    查看完整应用使用案例 HL dHyK/S  
    =BJe}AV  
    2. 基底处理 YW&`PJ9o  
    ^SW9J^9  
    g/\cN(X  
    uBn35%  
    3. 谐振波导光栅的角响应 M{jq6c  
    \=`jo$S  
    #&fu"W+D96  
    & JJ*?Dl  
    4. 谐振波导光栅的角响应 VE1j2=3+o  
    8j :=D!S  
    wA)n ryXV  
       Plhakngj  
    示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 ,V^$Meh  
    ;t,v/(/3  
    1. 用于超短脉冲的光栅 @8+v6z  
    {"2CI^!/U.  
    E7_OI7C  
    {`T^&b k  
    查看完整应用使用案例
    g}uSIv^  
    LR\8M(rtvH  
    2. 设计和建模流程 RCxwiZaf33  
    ):}A Quy]  
    e&Q w\Ze  
    <"xqt7f  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 (<-m|H};  
    &%8IBT  
    &-X51O C  
    jW-;Y/S  
    文件信息 i}i >ho-8  
    <[K)PI  
    I0=L_&`)  
    QQ:2284816954 备注:光学 C5$?Y8B3  
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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 CdPQhv)m  
    离线谭健
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    光券
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    只看该作者 3楼 发表于: 2023-01-30
    学习中呢? Fi\) ka\u  
    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