[技术]光学系统中的光栅建模——实例讨论 [复制链接]

1. 摘要 y
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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@X% +$I  
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2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 rcG"o\g@+  
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 单光栅分析 FHg 9OI67  
−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。 {]@= ijjf  
−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。 08\,<9  
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 系统内的光栅建模 $Sip$\+*  
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−在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。  D
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−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。 8dIgjQX|  
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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。 Moza".fiN  
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3. 系统中的光栅对准 6 V=9M:  
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 安装光栅堆栈 qq
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−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）。 !?h;wR  
−参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 }(73Syl#  
 堆栈方向 Am|%lj+1z  
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 K Z91-  
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 安装光栅堆栈 PKiy5D*8p  
- 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）。 jm/`iXnMf  
- 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 bK&+5t&  
 堆栈方向 eru.m+\  
- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 Kis
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- 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 SoK iE  
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 横向位置 ( ^Nz9{  
−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。 R-d:j^:f  
−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。 ;85>xHK
 
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 &d^m 1  
 在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 8'io$6d=  
 通过组件定位选项。 uz jU2  
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4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 c4eBt))}V  
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 单光栅分析 n9ej7
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- 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 kUrkG80q|  
 系统内的光栅建模 }N6.Uu5zI  
- 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。 56kI 5:  
- 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。
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- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 =W!/Z%^*8  
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5. 光栅级次通道选择 l}A93jSL  
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 方向 _ *Pf  
- 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 i2SR{e8:GF  
 衍射级次选择 dJNe+ MB`  
- 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 &Hs!:43E-<  
- 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。 Yufc{M00  
 备注 59;KQ  
- 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 V/9!K%y  
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6. 光栅的角度响应 |z^^.d~a0  
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 衍射特性的相关性 5">Z'+8  
- 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 P.9>z7l{  
- 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。 bq0zxg%  
- 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） V+9 MoT?8  
- 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 -r]W  
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示例＃1：光栅物体的成像 NyNXP_8  
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1. 摘要 C,|,-CY  
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2. 光栅配置与对准 v"Es*-{B  
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3. 光栅级次通道的选择 .U]-j\  
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示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 nZYBE030  
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1. 光栅配置和对准 F0@gSurg)  
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→ 查看完整应用使用案例 YT(AUS5n  
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2. 基底处理 r\^b(rNe  
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3. 谐振波导光栅的角响应 z-)O9PV  
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4. 谐振波导光栅的角响应 1p=]hC  
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示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 8bld3p"^  
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1. 用于超短脉冲的光栅 pFjK}JOF  
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→ 查看完整应用使用案例 c{w2Gt!  
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2. 设计和建模流程 Z(CkZll  
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3. 在不同的系统中光栅的交换 92oFlEJ  
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