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1. 摘要 6OR5zXpk vRa|lGeW 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。 P\\4 w)C It'hmwu#
"+3p??h%Rq 'U
',9 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 9Axk-c -5,QrMM< 单光栅分析 V\^rs41$; −通过主窗口“光栅”菜单,可以进入仅针对光栅的特殊评估环境。 [^xLK −它有助于分析和可视化光栅的衍射特性,例如衍射角度和效率。 'teToE<i 4DI.RK9 eq.K77El{J 系统内的光栅建模 *Wk y# (7BG~T −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 S|!)_RL −这样可以对系统内的光栅进行建模,从而在考虑光栅可能产生的影响的情况下评估系统性能。 MMCac6;Aea W5,e;4/hL DpjiE/* ,73kh 两种建模方法通常可以一起使用,如先优化光栅结构本身,然后将其插入系统。 NIufL
}6\ H_)\:gTG 3. 系统中的光栅对准 vmdu9"H
K +n V5sH:A7GJ 安装光栅堆栈 h|OqM:J; −为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 G)5w_^&% −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 z}\TS. 堆栈方向 O{Bll;C −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 B:S/
?v C9zQ{G
{3=M-U~r r&sm&4)p-5 5&a4c"fU 安装光栅堆栈 T0BFit6 - 为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 am,UUJ+h> - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 )RA$E`!b 堆栈方向 <#AS[Q[N - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 8CKN^8E - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 eh_{- g4USKJ19.
4i0~t~vDpr lZoy(kdc SXX6EIJr| 横向位置 gN#&Ag<? −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。 XnC`JO+7M −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。 u1K;{>4lx −光栅的横向位置可通过一下选项调节 ERcj$ [:T( 在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 ph\KTLU 通过组件定位选项。 Z)E[Bv= $1<V'b[E
J6pQ){;6 4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 bOR1V\Jr$q p6~\U5rXm ?EP>yCR9 单光栅分析 eytd@-7uX - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 N-*
^V^V 系统内的光栅建模 Cv7FVl-I - 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。 _ dFZR - 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。 W*A-CkrO - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 bxX[$q HPl'u'.Hg
E__^>= !Ld0c4 5. 光栅级次通道选择 cHN
eiOF E}eu]2=nU} g+>$_s 方向 3^p<Wx - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 L"|4
v 衍射级次选择 9MfBsp}c - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 i,HafY - 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。 |eS5~0<` 备注 T=lir%q - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 72rnMHq Q}ebw
f#~X4@DH` gG"W~O)yv 6. 光栅的角度响应 JMp>)*YS +EI+@hS yZ7aH|Q81B 衍射特性的相关性 !63>I I - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 3Z?"M - 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。 y&8' V\ - 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) j2GO ZKy - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 {2u#Q7]| 6J/"1_
5Fh?YS = 7R9S% 示例#1:光栅物体的成像 fq*.4s
# l :sZ 1. 摘要 lwS6"2q cEkf9:_La
V}?d
,.m`{ SQ*dC → 查看完整应用使用案例 ` fw: xw?Mc{w 2. 光栅配置与对准 JNY;;9o i3C5"\y ;dXQB>Za c\2+f7o@
=4RXNWkud QWt?` h= R@lmX%Z1 3. 光栅级次通道的选择 (Uo:WyVj|F G$X+g{
S*3N6*-l" H>8B$fi )$ 示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 =,Yi" E IyTL|W6 1. 光栅配置和对准 j$Ttoo QbGc 9MM
6=V&3|" (1.E9+MquU → 查看完整应用使用案例 3#)I 7FG &\(p<TF 2. 基底处理 =-#>NlB$w hrfu\cI
$umh&z/ )vH6N _ 3. 谐振波导光栅的角响应 r>fx55dw 5<o8prtB
aA Hx^X^ xyGk\= S 4. 谐振波导光栅的角响应 /jJi`'{U 4k9O6
5GD6%{\O }?f%cRT$ 示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 qTM,'7Rwn !Pnvqgp/ 1. 用于超短脉冲的光栅 <0my,hAK 0@w8,x
}UwDHq= Rs@2Pe$3 → 查看完整应用使用案例 an+`>}]F w7Do#Cv 2. 设计和建模流程 9IFK4>&O6 YGy.39@31
GX4HW \>a \!HGkmd 3. 在不同的系统中光栅的交换 ia.9 5H; _YVp$aKDR
fVCpG~&t g_z%L?N 文件信息 ya7/&Z
)0 8BUPvaP<[
Q v/}WnBk QQ:2284816954 备注:光学 B%HG7
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