切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 1077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
     
    发帖
    6655
    光币
    27424
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2022-10-19
    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。 +VSq[P  
    z~m{'O`  
    *UerLpf  
    {s{ bnU  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 Z&Qz"V>$  
    w=;Jj7}L  
     单光栅分析 $>M-oNeC  
    −通过主窗口“光栅”菜单,可以进入仅针对光栅的特殊评估环境。 av8\?xmo.$  
    −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。 mm1fG4 *%  
    1(YEOZ  
    V7gv@<1<y  
     系统内的光栅建模 )%zOq:{\5  
    7u=R5  
    −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 |T; ]%<O3E  
    −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。 78MQoG<  
    j@o \d%.'!  
    :>q*#vlb  
         i"_@iN0N  
    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。 .%"s| D  
    W'xJh0o  
    3. 系统中的光栅对准 `w(~[`F t  
    ):L ; P)  
    c e\|eN[  
     安装光栅堆栈 6Trtulm  
    −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)。 \RF{ITV$kD  
    −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 l~C=yP(~  
     堆栈方向 O;6am++M@  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 C f(g  
    Chs#}=gzi  
    j*fs [4  
    a W9_[#z5  
    AzZb0wW6p  
     安装光栅堆栈- 为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 + FG Xx  
    - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 堆栈方向 + t JEG:  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。- 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 X~VJO|k pz  
    #*tWhXU  
    i.5?b/l0  
    F8pP(Wl  
    W1\F-:4L@  
     横向位置 A dL>?SG%  
    −对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时,必须考虑光栅的横向位置。 U{Xx)l/o  
    −例如,激光束(紧密地)聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上,效果可能会大不相同。 @s % !R  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 ,3,(/%=k  
     在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 AM:lU  
     通过组件定位选项。 v*lj>)L  
    6V&HlJH  
    w7e+~8|  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 INF}~DN]  
    K)&oDwk  
    p 02E:?  
     单光栅分析 gNaB^IY  
    - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 q_b,3Tp  
     系统内的光栅建模 A>B_~=  
    - 但是,任何现实的光栅结构都放置在基底上,使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 0ME.O +  
    - 平面建模考虑了菲涅耳损耗,但不与光栅叠层的FMM计算耦合。 x&d:V  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 QT)5-Jy  
    f2]O5rX p  
    @UwDsx&2(t  
    _!C M  
    5. 光栅级次通道选择 P+gY LX8  
    9>!B .Z?!#  
    HlgkW&}c^  
     方向 egn9O  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 @E !`:/k  
     衍射级次选择 &<$YR~g5j$  
    - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 }HLV'^"k  
    - 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。 d3&l!DoX  
     备注 9~|hGo  
    - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 zcCGR Ee=  
    ( SiwO.TZ  
    Bxf]Lu,\U@  
    SUaXm#9  
    6. 光栅的角度响应 yr[HuwU  
    }~+_|  
    `Qxdb1>mjY  
     衍射特性的相关性 Nu4PY@m]C  
    - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 )9~-^V0A^>  
    - 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。 ]s>y se  
    - 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) YJqbA?i  
    - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 <F&53N&Zc  
    8=DZ;]XD.  
    b3^d!#KVM  
    ~0T,_N  
    示例#1:光栅物体的成像 lCxPR'C|  
    oeF0t'%  
    1. 摘要 -esq]c%3  
    ",>,t_J  
    MgrJ ;?L  
    GI[XcK^*w  
    +I[Hxf~  
    >>R,P Ow-  
    Wo, "$Z6B  
    2. 光栅配置与对准 @z<IsAE  
       p)YI8nW  
    ?7cT$/4  
    TBu[3X%  
    nv}z%.rRUj  
    +xojnv  
         |L%d^m  
    3. 光栅级次通道的选择 .EdQ]c-E=  
    g>;u} +lO  
    ]h 4r@L3  
       Gid6,J  
    示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 oQ/ Dg+Xp  
     zPW_  
    1. 光栅配置和对准 Cy2)M(RW  
    p{W'[A{J .  
    C~q&  
    )Nkf'&  
    :7DXLI|L#?  
    `71(wf1q[f  
    2. 基底处理 Q%.F Mf  
    Cs?[   
    u[+/WFH  
    :7 OhplI  
    3. 谐振波导光栅的角响应 a@s@E  
    M) Z3q  
    ~=i<O&nai  
    !r %u@[(  
    4. 谐振波导光栅的角响应 0o_wy1O1,  
    o@ W:PmKW  
    HqoCl  
       R~!md  
    示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 b5t:" >wC  
    CCp&+LRvR  
    1. 用于超短脉冲的光栅 \+VQoB/  
    &p_V<\(%  
    GPLq$^AH  
    5sI9GC  
    rJUXIV>z  
    kcio]@#  
    -H9WwFk  
    2. 设计和建模流程 oa2v/P1`  
    hjx= ?  
    +_v#V9?  
    p$_X\,F  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 KGNBzy~9  
    }KFM8CbS  
    ]JvZ{fA%*  
     
    分享到