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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。 @#W4?L*D
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Qu'#~#L` kBC$dW- 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 l\AdL$$Mb 2Ul8<${c{ 单光栅分析 ,GVX1B? −通过主窗口“光栅”菜单,可以进入仅针对光栅的特殊评估环境。 wt9f2 −它有助于分析和可视化光栅的衍射特性,例如衍射角度和效率。 NV/paoyx:* Pb T2-
F_ ;Krs*3
s 系统内的光栅建模 /P9fcNP{y PbvA~gm −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 [c1Gq)ht −这样可以对系统内的光栅进行建模,从而在考虑光栅可能产生的影响的情况下评估系统性能。 yZp/P %y o@360#njF .J @mpJdY 7w9'xY 两种建模方法通常可以一起使用,如先优化光栅结构本身,然后将其插入系统。 Gq[5H(0/c ALF21e*n 3. 系统中的光栅对准 ^}vf WO%pX+PoH <Bn0wr8)\ 安装光栅堆栈 [+b8
!'|& −为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 G/3T0d+- −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 7n84`|= 堆栈方向 s Adb0 A −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 SOsz=bVx *u|1Z%XO
~V ?z!3r-) (r?hD*2r OYWHiXE6] 安装光栅堆栈 1@LUxU#Uu$ - 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)。 s1[.L~;J - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 ^b5+A6? 堆栈方向 9wf"5c - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 .UX4p
= - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 v8C( $<3% -"H$&p~
lcpiCZ 7;TMxO=bra (
6zu*H) 横向位置 &J9 + 5L8 −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。 uUq= L −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。 SnUR?k1 −光栅的横向位置可通过一下选项调节 abS~'r14 在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 & uwOyb 通过组件定位选项。 7>r[.g cQd?,B3#F
T?A3f]U 4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 l+y;>21sTu )AcevEHB C`qV+pV 单光栅分析 ydY(*] - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 J1gnR 系统内的光栅建模 *(vh | - 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。 t&x\@p9 - 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。 8#,_%<?UVy - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 @C=gMn.E *6u2c%^
|XQ_4{ 7 J6Z? 5. 光栅级次通道选择 +CSv@ />3 gWj r|m< ~bzac2Rp 方向 NB^Al/V@ - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 yoe@]c= 衍射级次选择 >tMI%r - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 oXk6,b" - 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。 =tA;JB 备注 ~9k E. - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 "G*$# WO!OaC?+B,
"D4% A!i 9qGba=}Ey 6. 光栅的角度响应 w9"~NK8xzM WQ:Y NmQ1p Zi\ex\ )5 衍射特性的相关性 g__s(
IJ - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 !L9]nO 'BL - 对于不同的波长/偏振,衍射效率也不同,并且对于不同的入射角,衍射效率也不相同。 :?ZrD,D - 为了解决与角度有关的衍射行为,可能需要指定k域中的采样点(等效于角度空间) ]^wr+9zd - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 @\oZ2sB |Go$z3bx
[x=(:soEqC >e.KD)qA 示例#1:光栅物体的成像 w03Ur4>T X+u1p? 1. 摘要 !vK0|eV3 R@ Gll60
>P} XCAU y|0/;SjV → 查看完整应用使用案例 ofz?L#:2 #E\6:UnT 2. 光栅配置与对准 D ZZRu8~ sc# EL~
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}$uwAevP{y 1#AxFdm1 %2\Pe 2Z 3. 光栅级次通道的选择 VhMVoW ~d\V>
l:/x&=w rp1+K4]P 示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 [wQJVYv &AeNrtGu 1. 光栅配置和对准 #k>A, &e*@:5Z:k
;+o6"ky5 D Vg$rm` → 查看完整应用使用案例 4eSFpy1 $txF|Fj]^A 2. 基底处理 7D 3-/_ v rADzJ#CU\
fF#Fc&B 5X5UUdTM 3. 谐振波导光栅的角响应
{;u+? uY Pn@DHYP
JwWxM3(%t [Ne'2z 4. 谐振波导光栅的角响应 /S~ =qodS FK-q-PKO#.
%" l; ;9 ChBA 示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 |:2B )X 2cGiE{ 1. 用于超短脉冲的光栅 9O Y ao x7i<dg&
{%y|A{}c uT<<G)v) → 查看完整应用使用案例 -rgdKA@)( O%F*i2I:+k 2. 设计和建模流程
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&u6n5-!v 0mmHN`< 3. 在不同的系统中光栅的交换 BxQ,T@ CM[83>
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