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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
    科学家
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-05-20
    1. 摘要 CQ[-Cp7  
    Y5CE#&  
    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。 %R>S"  
    -`UlntEdZ:  
     5XHkRcESZ  
    IycxRig  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 cg%CYV)  
    bl<7[J.  
     单光栅分析 bg}77Y'^  
    −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。 c,wU?8Nc|$  
    −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。 r|@?v,  
    Ke'2"VkQt  
    3(&F.&C$$  
     系统内的光栅建模 Qknc.Z}  
    CK</2w+  
    −在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 $O8V!R*  
    −这样可以对系统内的光栅进行建模，从而在考虑光栅可能产生的影响的情况下评估系统性能。 {SJ7Yfs  
     rg}kxvu  
    %#a%Luq  
    AUde_ 1hi  
    两种建模方法通常可以一起使用，如先优化光栅结构本身，然后将其插入系统。 NN'<-0~  
     UD`Z;F  
    3. 系统中的光栅对准  &7&*As  
    nj`q V  
    Dt.Wb&V_w  
     安装光栅堆栈 X)OP316yx  
    −为了描述系统内的光栅，光栅堆栈始终固定在参考表面上（仅平面）。 <1BK 5%?  
    −参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 #U D  
     堆栈方向 3+5\xRq  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 p9WskYpm  
    `kSCH; mwP  
    KBe {  
    eE%yo3  
    neFno5dj  
     安装光栅堆栈 vP NZFi-(  
    - 为了描述系统内的光栅，光栅堆栈始终固定在参考表面上（仅平面）。 ~HRWKPb  
    - 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 j]O[I^5  
     堆栈方向 #%"TU,[+  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 EsB'nf r  
    - 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。  7`@?3?  
    5udoZ >T  
     NV4W2thYo  
    N|2  
    '|N4fbZd  
     横向位置 !bQ &n  
    −对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时，必须考虑光栅的横向位置。 "mDrJTWa  
    −例如，激光束（紧密地）聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上，效果可能会大不相同。 e*6` dz@  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 R6mJFE*6T9  
     在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 0]W]#X4A  
     通过组件定位选项。 VDjIs UUX  
    B^~Bv!tHWr  
    vcU\xk")  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理     @~G`~8   
    Atq2pL"  
    GSnHxs)  
     单光栅分析 )ZyuF(C&  
    - 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 >/kG5]zxY  
     系统内的光栅建模 'N ::MN  
    - 但是，任何现实的光栅结构都放置在基底上，使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 "sX?wTag  
    - 平面建模考虑了菲涅耳损耗，但不与光栅叠层的FMM计算耦合。 jI<WzvhYG  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 '/gwC7*-&  
    @<yc .>  
     "d>g)rvOc  
    g] C3 lf-  
    5. 光栅级次通道选择 /1#Q=T  
    9Sl|l.;!  
    zRE8299%z  
     方向 ":^ NLBm>5  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 ff./DMDafI  
     衍射级次选择 Zi@+T  
    - 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 NV(4wlh)y  
    - 并非总是需要考虑所有衍射级，建议仅使用感兴趣的衍射级。 7 +hF;  
     备注 3=|2Gs?ut  
    - 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 }\L !;6oy  
    a{Hb7&  
     cPaWJ+c  
    (Cd{#j<  
    6. 光栅的角度响应 lF"(|n"R  
    }cK~=@7tK  
    v:Z4z6M-  
     衍射特性的相关性 =/QU$[7X(  
    - 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 8Y~=\(5>  
    - 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。 LI;EfyL  
    - 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） Dzjt|U0ru9  
    - 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 (yAvDyJOn  
    OPt;G,$ta  
     zM r!WoW  
    =>z tBw\  
    示例＃1：光栅物体的成像 C"^hMsU8  
      ; zE5(3x  
    1. 摘要 grxl{uIC8  
    ie~fQ!rf  
     fDEu%fUYZ  
    BS,5W]ervE  
    → 查看完整应用使用案例     , 64t  
    ;, v L  
    2. 光栅配置与对准 x gT~b9  
       Ao,!z  
    [aM'  
    -S%q!%}u  
     $K_YC~  
    $n#Bi.A j  
     $FusDdCv3  
    3. 光栅级次通道的选择 X})Imk7&E  
    wAl}:|+n  
     jy(+ 0F  
       *zVLy^L_8  
    示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 vuo'"^ =p0  
     M|({ 4C  
    1. 光栅配置和对准 <k\H`P  
    uJam $V  
     G>w?9:V}  
    bA<AG*  
    → 查看完整应用使用案例 ZAX0n!db3  
     4o4 =  
    2. 基底处理 2Jo~m_  
    ?cs]#6^  
     ,c%K)KuPK.  
    8hKP  
    3. 谐振波导光栅的角响应 BF@5&>E  
    VwOG?5W/  
     bH\C5zt6(  
    E<<p_hX8R  
    4. 谐振波导光栅的角响应 WfDX"rA  
    mo;)0Vq2l  
     v"~Do+*+  
       [l':G]  
    示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 z{@R.'BD  
     '{0[&i*  
    1. 用于超短脉冲的光栅 pFJQ7Jlx  
    K/2.1o;9  
    2T@L{ql  
    k]Alp;hVd  
    →     查看完整应用使用案例     rXY;m-  
    Z%+BWS3YqY  
    2. 设计和建模流程 `D)Lzm R  
    nJleef9  
     UK6xkra?#  
    ?jri!]ux#  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 &@% b?~  
    Ts(t:^  
     }U%^3r-  
    y7JZKtsFA  
    文件信息 e2k4[V  
    3a#PA4Ql  
     Sk/#J!T8{  
    QQ：2284816954 备注：光学 \T`["<  
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    cmmjava 光币 +5 - 2022-09-05
     
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    离线cmmjava
    实习生
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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！
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    离线落叶
    助理工程师
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    光券
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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 YP[LQ>  
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    离线谭健
    科学家
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    光币
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    只看该作者 3楼 发表于: 2023-01-30
    学习中呢? cDCJ]iDs  
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    离线二牛26
    实习生
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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
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