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1. 摘要 Bm.:^:&k \?0&0;5 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。 %C~1^9uq e;Ti&o}
Y;@>b{s F)&@P-9+ 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 ]>LhkA@V 3DiLk=\~ 单光栅分析 :km61 −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。 R?~Yp?B^ −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。 %k-3?%&8 \O*-#} ~\ 6*B1 9+- 系统内的光栅建模 WQ[_hg|k cZB7fmq% −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 "HElB9 −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。 < Z{HX[y <j*;.yyC J&[@}$N qq) rd 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。 WG6FQAo^8 !46RGU:I 3. 系统中的光栅对准 \m7-rV6r s} UjGFP "!Uqcay- 安装光栅堆栈 tBq
nfv −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)。 r=5{o1" −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。
z.$4!$q 堆栈方向 o<<xY< −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 vwjPmOjhS !V"<U2
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3 dx;Ysn0- ^B(V4-| 安装光栅堆栈 qfL~Wp2E; - 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)。 yaah*1ip[ - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 o7J 堆栈方向 l)Pu2!Ic - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 jNLw= - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 zm]aU`j ^* J2'X38I
%MrWeYd1 XWA:J^ "}q@Y= 横向位置 W=#:.Xj[ −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。 2"Ecd −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。 k5D%y3|9 −光栅的横向位置可通过一下选项调节 q#vQv5 在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 lDOCmdt@N 通过组件定位选项。 7![,Q~Fy ]$Yvj!K*Q
[`^a=:* 4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 MS\>DW :uWw8` *
mOo@+89 单光栅分析 D}dn.$ - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 1QLbf*zeIW 系统内的光栅建模 FN\E*@>X= - 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 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。 zaah^.MA| - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 T(f/ ?_% S/D^
FrTi+& < *a58ZI@ 5. 光栅级次通道选择 .q9
$\wM/ ( M7pT |/09<F:L[ 方向 3):A - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 wQe_vY 衍射级次选择 Q$HG - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 {B[=?6tQ - 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。 lTd #bN 备注 KVD8YfF - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 @xbQ Ye%J GH+r?2<
MC<PM6w kO|L bQ@=q 6. 光栅的角度响应 c17_2 @N ,wIONDnLZ byTh/ H 衍射特性的相关性 TMig-y*[ - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 $Hj.{;eC/k - 对于不同的波长/偏振,衍射效率也不同,并且对于不同的入射角,衍射效率也不相同。 o| #Qu8Lk - 为了解决与角度有关的衍射行为,可能需要指定k域中的采样点(等效于角度空间) JKGc3j,+# - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 _>|
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W@7 dR"@`
XzIl`eH {vuZ{IJa 示例#1:光栅物体的成像 8Le||)y,\ *q()f\ 1. 摘要 89o/F+ _b @}@Z8$G^
CC L 7PtN?;rP → 查看完整应用使用案例 M+w=O!dq B]uc<`f 2. 光栅配置与对准 tD+9kf2 UPG9)aF bI:zp!-. y *fDwd~
V+VkY3 /+@p7FqlE fpFhn 3. 光栅级次通道的选择 BK,{N0 vvKEv/pN7
@JyK|.b#0 nv@8tdrc 示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 !*oi!ysU;O k + H3Bq 1. 光栅配置和对准 4`!Z$kt Sgp;@4`M
U$_xUG ?XA2& → 查看完整应用使用案例 Ry%Mej: xHz[t6;4; 2. 基底处理 XpBj%e: 4}4Pyjh
%F-ZN^R m^GJuPLW 3. 谐振波导光栅的角响应 J"=vE= P!+'1KR
.y@oz7T5 `bZ/haU}A 4. 谐振波导光栅的角响应 i`dCG[ <8d^^0
%<an9WMF >hk=VyU; 示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 j(RWO qoj$]
1. 用于超短脉冲的光栅 FRg^c
kb" L1Iz<>
]dI2y=[!C @8;W \L$~1 → 查看完整应用使用案例 E}40oID $!8-? ?ML 2. 设计和建模流程 Qzlo'e1 rzh#CnL3
A7%:05 ]8f ms( 3. 在不同的系统中光栅的交换 5ZMR,SZhC uWM{JEOl
p' + WC.t_"@ 文件信息 BbgnqzU WIv?}gi:
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QQ:2284816954 备注:光学 7tcPwCc{
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