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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 k4Q>J,k  
    y:)^*2GA-B  
    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$7Cc$C  
    8 a]'G)(ts  
     (dlp5:lQz  
    |]-Zz7N)  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 \'~ E%=Q  
    L[<#>/NPy  
     单光栅分析 }MaY:PMA  
    −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。 *)K\&h<{  
    −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。 J9lZ1,22  
    96w2qgc2  
    !Cgj >=  
     系统内的光栅建模 hs7!S+[.$$  
    <vcU5 .K.  
    −在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 5G355 ,}E  
    −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。 U:8[%a  
      VAiJL  
    "pkdZ   
    <WP@q&^k\  
    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。 xM%4/QE+  
     ~,/@]6S&Y  
    3. 系统中的光栅对准 ?/YABY}L  
    ZiUb+;JA  
    [wQ48\^  
     安装光栅堆栈 uZ6krI  
    −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）。 lpG%rN!  
    −参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 y,5qY}P+  
     堆栈方向 `,]Bs*~  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 `X<B+:>v-  
    j n^X{R\  
    zT>!xGTu7~  
    }JFTe g  
     +vkmS  
     安装光栅堆栈 l 5-[a  
    - 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）。 $Ivjcs:  
    - 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 vH+g*A0S<  
     堆栈方向 {KgA V  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 w(@r-2D"  
    - 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 coAXYn  
    =zFROB\  
     n#+EG3  
    N,TV?Q5l7  
    ! JA;0[;l=  
     横向位置 nL 5tHz:e  
    −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。 c`<2&ke  
    −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。 Na91K4r#  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 )9H5'Wh#  
     在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 9[/0  
     通过组件定位选项。 ?I=1T.  
    $e+sqgU  
    +Kk1[fh-  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理     f=^xU P  
    4<Vi`X7[F  
    iTHwH{!  
     单光栅分析 ~A>fB2.pM  
    - 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 necY/&Ld-  
     系统内的光栅建模 M">v4f&K1!  
    - 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。 "'CvB0>   
    - 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。 vh\i ^  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 AA5G` LiT  
    yV.p=8:  
     FW-I|kK.  
    `N\ ^JAGW  
    5. 光栅级次通道选择 P}4&J ^  
    EL~$7 J  
    }r,M (Zr  
     方向 7i($/mNl  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 W_B=}lP@x  
     衍射级次选择 D_lRYLA+  
    - 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 XO]^+'U}p  
    - 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。 R&cT Md  
     备注 )M0`dy{1  
    - 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 jt}Re,  
    4|PWR_x  
     wlNL;W@w  
    t/[lA=0 )2  
    6. 光栅的角度响应 5&8E{YXr  
    %DSr@IX  
    (1z"=NCp  
     衍射特性的相关性 eB~\~@  
    - 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 SRfh{u  
    - 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。 eDpi0htm  
    - 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） ]1++$Ej  
    - 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 ]0D-g2!|A  
    ^{"i eVn  
     {($bz T7c  
    Mqr]e#"o  
    示例＃1：光栅物体的成像 4.,EKw3  
     WRZpu95v  
    1. 摘要 a{ST4d'T  
    Bj 7* 2}  
     P8m0]T.&x  
    [WDzaRzd  
    → 查看完整应用使用案例     oEX,\@+u  
    !*v% s  
    2. 光栅配置与对准 ]y {tMC  
       6SCjlaGW5  
    -f|/#1  
    >7BP}5`.;  
     &6\&McmkX  
    Lc~m`=B  
     W|2^yO,dX  
    3. 光栅级次通道的选择 CzV;{[?~;  
    ) k/&,J3  
     br=e+]C Y)  
       i6paNHi*  
    示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 dSwfea_  
     k*A(7qQA`4  
    1. 光栅配置和对准 r $S9/  
    0'd@8]|H  
     5x@ U<  
    <lB2Nv-,  
    → 查看完整应用使用案例 "\*)KH`C  
     IX+Jf? &^  
    2. 基底处理 D#<y pJR  
    -`4]u!A  
     {APfSD_4  
    3@=<4$  
    3. 谐振波导光栅的角响应 vGyQ306  
    XI`_PQco  
     SL uQv?R}9  
     _ %mm  
    4. 谐振波导光栅的角响应 Mzg'$]N  
    (m1m}* @  
     u8 k^\Do  
       6teu_FS  
    示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 d*+}_EV)Y3  
     N d>zq  
    1. 用于超短脉冲的光栅 Sp[9vlo8  
    N,w6  
    Fe[6Y<x+:  
    }F1Asn  
    →     查看完整应用使用案例     ScJ:F-@>  
    *4~7p4 [  
    2. 设计和建模流程 9y\nO)\Tv  
    X)SUFhP\  
     _dd_Z40R  
    V.3#O^S  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 3R/6/+S-  
    ~6#mVP5sU)  
      fp||<B  
    ^I/(9KP#  
    文件信息 cY} jPDH  
    ;2h"YU-b  
     =pe O %  
    QQ：2284816954 备注：光学 M(8xwo-W  
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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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    只看该作者 2楼 发表于: 2023-01-30
    为什么看不了图片呢 ;F_&h#D]3  
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    离线谭健
    科学家
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    只看该作者 3楼 发表于: 2023-01-30
    学习中呢? HV3wUEI3  
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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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