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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 Ba<#1p7_  
    p*!q}%U  
    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。 _Z0\`kba+  
    T&!ZD2I  
     0hb/`[Q  
    *H?t;,\  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 2\ ,e  
    h%/ssB  
     单光栅分析 -2z,cj&E{  
    −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。 n'Bmz  
    −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。 .h a`)@MsZ  
    a.1`\ $]d  
    4"z;CGE7  
     系统内的光栅建模 =}"R5  
    mUiOD$rO  
    −在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 2>ys2:z  
    −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。 jB`7T^bU  
     YI/{TL8*KK  
    ^b:Xo"q#H  
    V15q01bE#  
    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。 >b3@>W  
     Q^vGj</u  
    3. 系统中的光栅对准 va@XbUC  
    Z%KL[R}^w;  
    C1n? ?Y[  
     安装光栅堆栈 e{:86C!d)  
    −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）。 S'|lU@P Cl  
    −参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 BU'Ki \  
     堆栈方向 q$3HvZP  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 sN;(/O  
    ;r%<2(  
    n}+wd9J*!2  
    3g^IXm:K$  
    d8D yv#gT  
     安装光栅堆栈 cgzy0$8dj\  
    - 为了描述系统内的光栅，光栅堆栈始终固定在参考表面上（仅平面）。 B*32D8t`u  
    - 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 %bEGv:88s  
     堆栈方向 >s44  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 |G>q:]+AV  
    - 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 Y=hP Erw  
    t`) 'LT  
     bGhhh/n  
    Q3(hK<Qh;  
    o.p+j  
     横向位置 b8eDD+ulk  
    −对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时，必须考虑光栅的横向位置。 ]aREQ?ma&z  
    −例如，激光束（紧密地）聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上，效果可能会大不相同。 m2jwqx{G  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 )hePN4edj  
     在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 Ml'bZLwq  
     通过组件定位选项。 GU2]/\W*a  
    >3<&V{<K  
    "vv$%^  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理     M4R%Gr,La  
    qxRT1B]{Wx  
    MoZU(j  
     单光栅分析 w2.qT+; v  
    - 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 8[vl3C  
     系统内的光栅建模 @>d&5}F_>{  
    - 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。 }]uB? +c  
    - 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。 @ARAX\F  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 H Jnv'^yn  
    ~vO'p  
     ;JMOsn}8  
    .;]YJy  
    5. 光栅级次通道选择 kxcgOjrmI  
    ---Ks0\V  
    nC-c8y  
     方向 T3=-UYx]  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 [GcA.ABz  
     衍射级次选择 d,Im&j_Z  
    - 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 9\\@I =;  
    - 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。 ZE5-i@1  
     备注 CUAg{]  
    - 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 iKP\/LR<n  
    okd  ``vG  
     }Bv30V2-(  
    'p4da2%  
    6. 光栅的角度响应 w*|=k~z  
    ' [7C~r{%  
    ,U} 5  
     衍射特性的相关性 g_-?h&W  
    - 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 #n6FQ$l8m  
    - 对于不同的波长/偏振，衍射效率也不同，并且对于不同的入射角，衍射效率也不相同。 RPa?Nv?e  
    - 为了解决与角度有关的衍射行为，可能需要指定k域中的采样点（等效于角度空间） CDwFVR'_Af  
    - 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 X^?|Sz<^E  
    vV$hGS(f~  
     mR!&.R?  
    GN~[xXJU  
    示例＃1：光栅物体的成像 s[vPH8qb  
     W(]E04  
    1. 摘要 RE(=! 8lGR  
    B.CH9M  
     KoxGxHz^Y3  
    yhJA;&}>  
    → 查看完整应用使用案例     "4Wp>B  
    7g4M/?H}K  
    2. 光栅配置与对准 UIm[DYMS  
       xPn'yo  
    Lk8W&|;0|  
    hPEp0("  
     YI? C-,  
    x):k#cu[L  
     ?-RoqF  
    3. 光栅级次通道的选择 8VAYIxRv  
    c"QkE*  
     X+'^ Sp  
       u+I r:k  
    示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 n '0 $>Q  
     JYVxdvq1  
    1. 光栅配置和对准 %Mb( c+7  
    F'Y 2f6B  
     eD` ,  
    f3%^-Uy*b  
    → 查看完整应用使用案例 f>"!-3  
     'o#J>a~!9L  
    2. 基底处理 ="'P=Xh!8  
    yjM@/b  
     G2[IO $  
     i?i7T`  
    3. 谐振波导光栅的角响应 #<PA- y  
    Te U7W?M^  
     &[2Ej|o  
    #)h ~.D{  
    4. 谐振波导光栅的角响应 bN7UO  
    KWn1%oGJ  
     ;([tf;  
       CL@h!h554_  
    示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 C^\*|=*\  
     h^ecn-PC  
    1. 用于超短脉冲的光栅 vxilQp  
    EV?47\ ~  
    5w [=  
    BJ.8OU*9]S  
    →     查看完整应用使用案例     ]zwqGA  
    eV {FcJha  
    2. 设计和建模流程 ?3"D| cS1  
    % Dr4~7=7a  
     ,w b|?>Y  
    Oih2UrF  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 ,O&PLr8cJ?  
     1u S>{M  
     C +?@iMh  
    K9qEi{[  
    文件信息 f;tyoN0wHx  
    ~q_+;W.  
     D`~{[cv)\  
    QQ：2284816954 备注：光学 >&TnTv?I  
    共1条评分 ，光币+5
    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 \Af|$9boHz  
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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? :6k DUFj}  
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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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