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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 [ rNXQ` /  
    Bb&^ {7  
    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。 &2-L. Xb  
    a</D_66  
    wn>edn  
    !@u>A_  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 _<$>*i R  
    E6Rz@"^XV  
     单光栅分析 E^_w I>  
    −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。 IdIrI  
    −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。 p <eC<dtu  
    41#w|L \  
    ,1q_pep~?%  
     系统内的光栅建模 V~GWl1#7  
    I"AYWo?  
    −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 g u)=wu0  
    −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。 ^^i6|l1  
    O2{)WWOT  
    yix'rA-T  
    B) $c|dUV  
    两种建模方法通常可以一起使用,如先优化光栅结构本身,然后将其插入系统。 UE _fpq  
    nfb]VN~(  
    3. 系统中的光栅对准 E'1+Yq  
    ~mV"i7VX  
    Bhqft;Nuh  
     安装光栅堆栈 0Q"u#V Sp  
    −为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 2c<&eX8"  
    −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 eLwTaW !C  
     堆栈方向 bf_I9Z3m  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 i$^)UZJ&0  
    Z'pQ^MO  
    sDqe(x}a  
    , xx6$uZ  
    ]!:oYAm  
     安装光栅堆栈 Zn:R PMk*  
    - 为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 ;;5Uwd'-  
    - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 A]`El8_t"  
     堆栈方向 ezhDcI_T  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 A6<C-1 N}j  
    - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 {v aaFs  
    R8*Q$rH<  
    u{&B^s)k.  
    ^x*nq3^h\  
    d {lP  
     横向位置 -@^Zq}  
    −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。 mtic>  
    −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。 t{!  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 jD) {I  
     在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 DG(7|`(aY  
     通过组件定位选项。 #Z=tJ  
    kI*(V [i  
    J2GcBzRH  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理
    <Y 4:'L6  
    OwzJO  
    dN Y"]b  
     单光栅分析 'f8(#n=6qP  
    - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 2.}R  
     系统内的光栅建模 F9c`({6k  
    - 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。 7>o .0  
    - 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。 78n}rT%k1  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 u#W5`sl  
    -9P2`XQ^  
    6XEZ4QP}  
    CozKyt/r7  
    5. 光栅级次通道选择 m(D]qYwh  
    ,zcQS-e2  
    iWXc  
     方向 x9>\(-uU  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 Gtv,Izt  
     衍射级次选择 pvWau1ArNq  
    - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 &0N<ofYX  
    - 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。 Pvo#pY^dXX  
     备注 ?9j{V7h  
    - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 h4&;?T S  
    s}M= oe  
     R)Q 4  
    L/}iy}  
    6. 光栅的角度响应 +%J\y^09kr  
    XR# ;{p+b  
    x  FJg  
     衍射特性的相关性 LDT(]HJ  
    - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 (Ha@s^?.C  
    - 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。 H(+<)qH  
    - 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) T~4mQuYi  
    - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 `&7RMa4=  
    W-2i+g)  
    4\X||5.c  
    :bM+&EP  
    示例#1:光栅物体的成像 U0B2WmT~Q  
    eOO+>%Z  
    1. 摘要 TT!ET<ciN  
    2F_ R/{D  
    SDJH;c0   
    ~9pM%N V  
    查看完整应用使用案例
    ;#?M)o:q  
    my^ak*N  
    2. 光栅配置与对准 ( `' 8Ww  
       V%L/8Q~  
    0O@_ cW  
    5vp|?-\h>  
    `{<frB@  
    R zR?&J  
    -<f/\U  
    3. 光栅级次通道的选择 ^i%A7pg  
    |g)FA_#|<  
    R|,7d:k  
       uZjI?Z.A  
    示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 HQVh+(  
    Y)HbxFF`/  
    1. 光栅配置和对准 x/TGp?\g  
    v#w_eqg  
    E:A!wS`"  
    cf8-]G?tK  
    查看完整应用使用案例 s3t!<9[m  
    Ueyw;Y  
    2. 基底处理 =V$j6  
    <&#+ E%E4  
    *K!++k!Ixa  
    ~uaP$*B[  
    3. 谐振波导光栅的角响应 cy3ww})  
    CmC0k-%w  
    Hhv$4;&X  
    U{1z;lJ  
    4. 谐振波导光栅的角响应 Df=q-iq<{/  
    QXQ  
    D[Iq n  
       Vu]h4S:  
    示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 }C6@c1myq-  
    8OAg~mQ15(  
    1. 用于超短脉冲的光栅 ia{kab|_5  
    :$H!@n*/R  
    ! Tfij(91  
    "~$$  
    查看完整应用使用案例
    Qlz Q]:dWC  
    M []OHw  
    2. 设计和建模流程 HhSjR%6HY;  
    {yq8<?  
    [&VxaJ("3  
    ?SX_gYe9  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 'DAltr<  
    f!g<3X{=  
    31XU7A  
    *8\(FVyG^  
    文件信息 {'~sS  
    7:o+iP46  
    M\UWWb&%\  
    QQ:2284816954 备注:光学 'Z7P  
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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 w:R]!e_6\9  
    离线谭健
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    只看该作者 3楼 发表于: 2023-01-30
    学习中呢? %>NRna  
    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