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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 Zk0?=f?j  
    !&o>zU.  
    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。 v[>8<z8  
    K\$z,}0  
    |sDp>..  
    YrTjHIn~w  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 AmcBu"  
    @fd{5 >\  
     单光栅分析 (Jk:Qz5  
    −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。 yJw4!A 1!  
    −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。 cQ/T:E7$`  
    LdyE*u_  
    IE&G7\>(yO  
     系统内的光栅建模 -ha[xM05  
    62#8c~ dL  
    −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 m\ /V0V\  
    −这样可以对系统内的光栅进行建模,从而在考虑光栅可能产生的影响的情况下评估系统性能。 Y'o.`':\~  
    5fK<DkB$>:  
    :#UN^"(m}  
    66cPoG  
    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。 r-o6I:y  
    [Kd"M[1[ <  
    3. 系统中的光栅对准  Fr9_!f  
    I^S{V^Ty  
    &r V  
     安装光栅堆栈 C-ipxL"r  
    −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)。 uB 35CRd  
    −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 YR$d\,#R  
     堆栈方向 P87qUC  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 +K[H! fD  
    tNCKL. yU  
    l # F.S5i  
    1PT0<C-  
    BmFs6{>~c  
     安装光栅堆栈 _xU2C<)1&  
    - 为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 y?{YQ)fj  
    - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 wGnFDkCNz  
     堆栈方向 WK6|e[iP  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 5K?%Eo72!=  
    - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 !,>9?(  
    <US!XMrCg  
    X3rvM8  
    <2 S?QgR,  
    W>`#`u  
     横向位置 1fb!sbGD.k  
    −对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时,必须考虑光栅的横向位置。 /<oBgFMoJ  
    −例如,激光束(紧密地)聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上,效果可能会大不相同。 F#Xzh Ds  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 d<4q%y'X{  
     在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 KmRxbf  
     通过组件定位选项。 :[7.YQ   
    L\X 2Olfz1  
    ziui  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理
    SiSx ym  
    M]OZS\9.B  
    %q 7gl;'  
     单光栅分析 S`GM#(t@_  
    - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 w.\#!@kZ!  
     系统内的光栅建模 3L(vZ2&  
    - 但是,任何现实的光栅结构都放置在基底上,使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 Qz/1^xy  
    - 平面建模考虑了菲涅耳损耗,但不与光栅叠层的FMM计算耦合。 fQOh%i9n5  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 >vY5%%}  
    .m\'|%  
    0^rDf L  
    B>W!RyH8o  
    5. 光栅级次通道选择 9q !./)  
    4E DwZR>./  
    xu7Q^F#u  
     方向 @.h|T)Zyr  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 RP4P"m(   
     衍射级次选择 L5yv}:.U  
    - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 Ro|%pT  
    - 并非总是需要考虑所有衍射级,建议仅使用感兴趣的衍射级。 kI>PaZ`i)  
     备注  MUd 9R  
    - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 )S6"I  
    Ykd< }KE>  
    ",qJG]_ <  
    uKocEWB=/F  
    6. 光栅的角度响应 _lj&}>l  
    !*l5%H  
    CERT`W%o  
     衍射特性的相关性 :=K <2  
    - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 11 >K\"K}  
    - 对于不同的波长/偏振,衍射效率也不同,并且对于不同的入射角,衍射效率也不相同。 h\i>4^]X.  
    - 为了解决与角度有关的衍射行为,可能需要指定k域中的采样点(等效于角度空间) N/&t) 7  
    - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 ESAFsJ$r;  
    R3=]Av46  
    VDP \E<3"  
    WMLsKoby  
    示例#1:光栅物体的成像 i+HHOT  
    "~&d= f0m  
    1. 摘要 mlD 1 o  
    0QxE6>xL=  
    I2PFJXp_]n  
    &p2fMVWJ7  
    查看完整应用使用案例
    sjj*7i*  
    A(Ss:7({  
    2. 光栅配置与对准 Mli`[8@(  
       %>G(2)Fb\\  
    JxM[LvVi  
    gP?uLnzvi  
    !:^lTvYWZH  
    b];p/V# <  
    Ce0YO~I  
    3. 光栅级次通道的选择 otgU6S7F  
    (NBq!;_2,x  
    3'zm)SXJ  
       C{8d^SCA"  
    示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 o@&d d NO  
    F};G&  
    1. 光栅配置和对准 <) ` ?s  
    41[1_p(  
    Uj[E_4h  
    h NCoX*icd  
    查看完整应用使用案例 _a 40lcP  
     \tWFz(  
    2. 基底处理 tM$w0Cj  
    FX#fh 2  
    71# ipZ  
    DVWqrK}q  
    3. 谐振波导光栅的角响应 /.u0rxoRP}  
    Do&/+Ssnu  
    0cwb^ffN  
    #&cNR_"w  
    4. 谐振波导光栅的角响应 /T_ G9zc  
    /M1 /  
    *"pf3x6  
       x(Us O}  
    示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 2/c^3[ccR  
    W_E0+  
    1. 用于超短脉冲的光栅 8JU9Qb]L'I  
    [;F%6MPK^  
    =V@5W[bV  
    -$[o:dLO  
    查看完整应用使用案例
    i.e1?Zk1  
    jd]YKaI  
    2. 设计和建模流程 Z7X_U` Q  
    [JY1|N  
    tX$ v)O|  
    fgW>U*.ar  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 ~P47:IZf  
    {Di()]/  
    v?U;o&L(  
    cBO.96ZHE  
    文件信息 ]R$ u3F  
    {F/0pvP9  
    )r)3.|wJm  
    QQ:2284816954 备注:光学 v^=Po6S[{+  
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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 g69^D  
    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? D#=$? {w  
    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