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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。 g`n;R qK?$=h.
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'.Z4 hHX 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 OEnDsIhq 0z7L+2#b^ 单光栅分析 M;KA]fmc −通过主窗口“光栅”菜单,可以进入仅针对光栅的特殊评估环境。 9${Xer' −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。 3;-^YG y])).p P ^/dS>_gtHv 系统内的光栅建模 tiYOMA 1CkdpYjsj −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 B_k2u −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。 R- X\\7$ %v{1#~u *P!s{i 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。 W8]V _9@ >;] 3. 系统中的光栅对准 y\'P3ihK R^%e1KO] _6MdF<Xb/ 安装光栅堆栈 SdJ/4&{ ! −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$FEEDF −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 m!O;>D 堆栈方向 26L~X[F −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 )\ZzTS Cqxv"NN
c2 *`2qK# /YH`4e5g inAAgW#s} 安装光栅堆栈 !tXZ%BP.u - 为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 ~e">_;k6 - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 d-B7["z, 堆栈方向 q'G,!];qL - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 (UYF%MA}" - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 G[h(xp?,l `uo,__y
]]BOk l&W;b6L WR#0<cz( 横向位置 a{'Z5ail −对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时,必须考虑光栅的横向位置。 B= X,7 −例如,激光束(紧密地)聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上,效果可能会大不相同。 XiQkrZ −光栅的横向位置可通过一下选项调节 Tycq1i^ 在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 0Fw6Dq<8-! 通过组件定位选项。 <
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z0bJ?~w, 4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 +fNvNbtA o.7{O,v F$MX,,4U 单光栅分析 3yA2WW - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 EQ<RDhC@b 系统内的光栅建模 6!q#x[A - 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。 iv&v8;B - 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。 M4m$\~zf - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 ymN!-x8q>' jrMe G.e=D
Bs;|D tPfFqqT 5. 光栅级次通道选择 8K"+,s(%R k2 Q
qZxm! xV\5<7qk5g 方向 9GLb"6+PK - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 <F=9*.@D 衍射级次选择 Anm=*;*M` - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 0N:XIGFa - 并非总是需要考虑所有衍射级,建议仅使用感兴趣的衍射级。 Wu1{[a| 备注 *G5c |Y - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 XORk!m| 'gso'&Uaj
&M/>tEZ) !j:`7PT\ 6. 光栅的角度响应 kAA>FI6 OJAIaC\ o@bNpflb` 衍射特性的相关性 qk/:A+ - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 LiQgR
6j - 对于不同的波长/偏振,衍射效率也不同,并且对于不同的入射角,衍射效率也不相同。 xiblPF_n3 - 为了解决与角度有关的衍射行为,可能需要指定k域中的采样点(等效于角度空间) ``U^COD - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 zj{r^D$ XT>.`, sv
g\SrO {* _<c$)1 示例#1:光栅物体的成像 Cq)IayD@ 4qi[r)G 1. 摘要 6NWn(pZ]p R(Kk{c:-@
o=J9 a>O9pX → 查看完整应用使用案例 Hu3wdq Ev"|FTI/ 2. 光栅配置与对准 nC1zzFFJ <^?1uzxH8A yp.[HMRD mEyK1h1G@
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f yifY%!@Xu }Z-Z|G)# 3. 光栅级次通道的选择 wIB`%V `o]g~AKX
#>=j79~ RwI[R)k 示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 ew _-Eb {--0z3n> 1. 光栅配置和对准 7{@l%jx][ uDw.|B2ui
1NQbl+w#I $$APgj"|< → 查看完整应用使用案例 %p^.|Me7 @yd4$Mv8% 2. 基底处理 x<Vm5j ;5-r_D;9
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RlT3Iz; 3. 谐振波导光栅的角响应 0:0NXVYs& 7>iU1zy
;9o;r)9~ )^||\G 4. 谐振波导光栅的角响应 3pf[M{dG o8e?J\?
Q+4tIrd+ _Z5Mw+=19 示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 7dsefNPb \^I>Q_LU 1. 用于超短脉冲的光栅 -7J| l Y!iZW
rc&%m xGTP;NT_H → 查看完整应用使用案例 (=D&A<YX t!Sq A(-V 2. 设计和建模流程 lL1k.&|5m !*- >;:9B
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:Gm/ 3. 在不同的系统中光栅的交换 `u>4\sv X7k.zlH7T
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