切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • Zemax光学设计从入门到精通 光学系统设计：理论、仿真与系统检测 Zemax光学设计实践基础(陈家璧) ZEMAX光学系统设计实战
    讯技光电:VirtualLab Fusion独家供应商 光学设计与光学元件 CODE V,LightTools,RSoft,LucidShape 计算光学带来的成像革命
    发帖 回复
    返回列表
    • 984阅读
    • 0回复

    [技术]光学系统中的光栅建模——实例讨论 [复制链接]

    		 上一主题 下一主题
    离线infotek
    科学家
     
    发帖
    6421
    光币
    26250
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2022-05-17
    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。 ED_5V@  
    t-m,~IoW  
     i]WlMC6  
    Jy NY *  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 &y wY?ox  
    s|`)'  
     单光栅分析 otVdx&%]  
    −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。 ,colGth 54  
    −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。 kF~e3A7C  
    :@'0)7  
    AS^$1i:  
     系统内的光栅建模 1M FpuPJk  
    tdK^X1  
    −在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 nM}`H'0  
    −这样可以对系统内的光栅进行建模，从而在考虑光栅可能产生的影响的情况下评估系统性能。 A{T@O5ucj  
     &!fcLJd  
    k$- q; VI  
    UC$+&&rO  
    两种建模方法通常可以一起使用，如先优化光栅结构本身，然后将其插入系统。 SytDo (_=W  
     epyYo&x}  
    3. 系统中的光栅对准 eV}Tx;1|}  
    -%$ dFq  
    L 'Rapu  
     安装光栅堆栈 \`# 0,pLr  
    −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）。 iFchD\E*o  
    −参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 )f&]H}  
     堆栈方向 .Sw'Bo!Ee  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 HaUo+,=  
    Qj[O$L0 $  
    ?E@[~qq_  
    rs+37   
    (ZsR=:9(  
     安装光栅堆栈 ^Pp FI  
    - 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）。 \,t<{p_Q  
    - 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 <7) 6*u  
     堆栈方向 ]`9K|v  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 Xh!Pg)|E  
    - 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 P#oV ^  
    W4Q]<<6&  
     )C6 7qY  
    _3>zi.J/  
    ^Z+D7Q  
     横向位置 :N:8O^D^<  
    −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。 3&:fS|L~c  
    −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。 EOC"a}Cq-  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 F\72^,0  
     在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 F x8)jBB_  
     通过组件定位选项。 7?#32B Gr  
    VHNiTp  
    1k i"UF/  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理     I%xJ)fIK  
    [GM<Wt0  
    )Cfrqe1^  
     单光栅分析 3Re\ T  
    - 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 pBLO  
     系统内的光栅建模 MqH~L?~}|  
    - 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。 yK3z3"1M?  
    - 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。 5,Zn$zosJC  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 r U5'hK  
    }C}_ I:=C  
     px@\b]/  
    E 3.s8}}  
    5. 光栅级次通道选择 )FPbE^s(  
    " z{w^k  
    :LG%8Z{R  
     方向 4y.[tk5  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 4pv :u:Z  
     衍射级次选择 pXa? Q@ 6  
    - 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 p60D{UzU  
    - 并非总是需要考虑所有衍射级，建议仅使用感兴趣的衍射级。 7 i/Cax  
     备注 "-%H</  
    - 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 XvY-C  
    yjzNU5F  
     !f 6  
    lX3h'h  
    6. 光栅的角度响应 *6tN o-)^  
    qC1@p?8$  
    ]9Hy "#Fz  
     衍射特性的相关性 W[s>TDc`v  
    - 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 ow "Xv  
    - 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。 7/L7L5h<  
    - 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） P+h&tXZn8  
    - 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 +_Z/VQv  
    `m^OnH  
     qzz'v  
    ri ~2t3gg  
    示例＃1：光栅物体的成像 /+msrrpD  
     6Y^o8R  
    1. 摘要 5>Q)8` @E  
    mZyTo/\0  
     J7xmf,76w  
    >^&+,*tsS4  
    → 查看完整应用使用案例     (6nw8vQ  
    lDeWs%n  
    2. 光栅配置与对准 se[};t:  
       at!?"u  
    3 6 ;hg #  
    Df (6DuW  
     C#>C59  
    "T|\  
     "L]_NS T  
    3. 光栅级次通道的选择 S J5kA`  
    <=Qk^Y2k  
     jxvVp*-=<j  
       5oS\uX|  
    示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 eAMT72_  
     ,"o \_{<z  
    1. 光栅配置和对准 "|if<hx+  
    KXJHb{?  
     N"TD$NrK\  
    h.*|4;  
    → 查看完整应用使用案例 :z\STXq  
     1*fA>v  
    2. 基底处理 2olim1  
    :9}*p@  
     7nmo p7  
    - g0>>{M'  
    3. 谐振波导光栅的角响应 jJ|;Nwm<[  
    ]NCOi ?Odx  
     art{PV4-  
    }MNm>3  
    4. 谐振波导光栅的角响应 *D,T}N  
    #_d%hr~d  
     5WUrRQ?E  
       isjkfl-!  
    示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 ?D_zAh?pW  
     wrbDbp1L  
    1. 用于超短脉冲的光栅 C1=[\c~jw  
    D)5wGp  
    7u zN/LAF  
    U:Y?2$#  
    →     查看完整应用使用案例     zF PSk ]  
    U&6f}=v C  
    2. 设计和建模流程 cQ`,:t#[  
    AF@C9s  
     3r\QLIr L8  
    g=)@yZ3>v  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 +"!IVHY  
    ;>~iCF k]?  
     mWh:,[o  
     
    回复
    举报
    分享到
    发帖 回复
    返回列表