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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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    在线infotek
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-05-20
    1. 摘要 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*B19+-  
     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 nf v  
    −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{o 1"  
    −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  
    rR9|6l 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#vQv 5  
     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 @xbQYe%J  
    GH+r ?2<  
    MC<PM6w  
    kO|L bQ@=q  
    6. 光栅的角度响应 c17_2 @N  
    ,wIONDnLZ  
    byT h/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。 $Hj.{;eC/k  
    - 对于不同的波长/偏振,衍射效率也不同,并且对于不同的入射角,衍射效率也不相同。 o| #Qu8Lk  
    - 为了解决与角度有关的衍射行为,可能需要指定k域中的采样点(等效于角度空间) JKGc3j,+#  
    - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 _>| =L W@7  
    dR"@`  
    XzIl`eH  
    {vuZ{I Ja  
    示例#1:光栅物体的成像 8Le||)y,\  
    *q()f\  
    1. 摘要 89o/F+_b  
    @}@Z8$G^  
     CCL   
    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 X pBj%e:  
    4}4Pyjh  
    %F-ZN^R  
    m^GJuP LW  
    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`dC G[  
    <8d^^0  
    %<an9WMF  
       >h k=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  
    ]8 f 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: X  
    V{^!BBQ  
    QQ:2284816954 备注:光学 7tcPwCc{  
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    cmmjava 光币 +5 - 2022-09-05
     
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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 ~d6DD;`K  
    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? Ldl 5zc  
    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