切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 815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
    6273
    光币
    25510
    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。 5G}?fSQ>  
    W PC]%:L"  
    05|=`eJ  
    {% 6}'  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 ]|#+zx|/D  
    [=C6U_vU  
     单光栅分析 g/4[N{Xf  
    −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。 l#&8x  
    −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。 I2XU(pYU  
    pG_;$8Hc  
    OU E (I3_  
     系统内的光栅建模 )Dm s  
    ]43/`FX  
    −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 {.`vs;U  
    −这样可以对系统内的光栅进行建模,从而在考虑光栅可能产生的影响的情况下评估系统性能。 )w em|:H  
    "%)qRe  
    "2!&5s,1p  
         .C%<P"=J4h  
    两种建模方法通常可以一起使用,如先优化光栅结构本身,然后将其插入系统。 #{0HYg?(f  
    n>z9K')  
    3. 系统中的光栅对准 eNh39er  
    bt SRtf  
    'I|v[G$l  
     安装光栅堆栈 _r#Z}HK  
    −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)。 _!#@@O0p/h  
    −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 'JtBZFq  
     堆栈方向 #Bze,?@  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 _=r6=.  
    e v}S+!|U  
    'B$yo]  
    |*Yr<zt  
    A.F%Ycq  
     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)。 ?JbilK}a  
    - 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 `b&%Hm  
    - 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。 3=#<X-);  
    |o"?gB}Dh  
    goNG' o %|  
    q~Hn -5H4Q  
    4IK( 7  
     横向位置 O ;Rqv  
    −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。 E*& vy  
    −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。 ;7*[Bcj.  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 c?Y*Y   
     在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 m[osg< CR_  
     通过组件定位选项。 +bxYG D  
    3ZuZ/=  
    5PCqYN(:B  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 e)IzQ7Zex  
    _oL?*ks  
    j a[Et/r  
     单光栅分析 b#c:u2  
    - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 AOZP*\k  
     系统内的光栅建模 PN%zIkbo  
    - 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。 , u=`uD  
    - 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。 NSMyliM1Y  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 n6=By|jRh  
    1q\\5A<V  
    >gQ>1Bwvi  
    *tFHM &a  
    5. 光栅级次通道选择 G&SB-  
    T  wB}l  
    Eh`7X=Z7E  
     方向 2>9C-VL2  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 ~hH REI&  
     衍射级次选择 KM0ru  
    - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 j3oV+zZ49  
    - 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。 qx(xvU9  
     备注 ~G p [_ %K  
    - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 B4/>H|  
    @n/\L<]t  
    ;a!S!% .h  
    >{ ]%F*p4  
    6. 光栅的角度响应 h^45,E C  
    A|[?#S((]  
    `RT>}_j  
     衍射特性的相关性 68|E9^`l  
    - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 2szPAuN+  
    - 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。 Hvauyx5T  
    - 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) w(Ovr`o?9t  
    - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 ?,Xw[pR  
    FkDmP`Od  
    BZ#(   
    +480 l}  
    示例#1:光栅物体的成像 @IKYh{j4  
    \sixI;-2  
    1. 摘要 P:S.~Jq  
    6- YU[HF  
    YqD=>P[O  
    2W(s(-hD  
    _ye |Y  
    yzn%<H~  
    w "F 9l  
    2. 光栅配置与对准 5I;&mW`1,`  
       j;Gtu  
    ztY}5A2`  
    ]mq|w  
    2qNt,;DQ  
    *R,5h2;  
         h*a(_11  
    3. 光栅级次通道的选择 rKc9b<Ir  
    }K>d+6qk5  
    %0?KMRr  
       *Q.>-J<S  
    示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 i"FtcP^  
    8`{:MkXP  
    1. 光栅配置和对准 }tu C}  
    S?LQu  
    }&D WaO]J7  
    iVr JQ  
    nF:4}qy\  
    c#]4awHU  
    2. 基底处理 CxmKz78  
    }6~hEc*/"  
    Q\vpqE! 9  
    B mb0cF Q  
    3. 谐振波导光栅的角响应 Zl!kJ:0  
    'oVx#w^mf  
    W i.& e  
    1.hyCTnI  
    4. 谐振波导光栅的角响应  > |=ts  
    UDFDJm$  
    $wa{~'  
       hZ,_ 6mNg  
    示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 SulY1,  
    6|=f$a  
    1. 用于超短脉冲的光栅 QIEJ6`  
    Ne!lH@ql  
    R29~~IOqO  
    y Pp9\[+^j  
    d-ko ^Y0  
    1GRCV8 "Z^  
    !BF; >f`  
    2. 设计和建模流程 1I6px$^E\  
    q i;1L Kc  
    |e&\<LwsP  
    _f,C[C[e&  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 $I>w]  
    o-HT1Hc!  
    0mVNQxHI  
     
    分享到