1. 摘要 _W*3FH
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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。 rReZ$U
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2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 Md[nlz
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单光栅分析 TZZqV8
−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。 J2H8r 'T
−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。 Md_\9G .e
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系统内的光栅建模 +]|J
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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。 H,=??wN
−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。 Jo
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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。 dmrM %a}W-
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3. 系统中的光栅对准 K=Fcy#,f
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安装光栅堆栈 1p9f& w
−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)。 c6dL
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−参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 |2c '0Ibu
堆栈方向 .Fh5:WN
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 vC J
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安装光栅堆栈 n&[U/`o
- 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)。 <h7C_^L10\
- 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 HcQ{ok9u
堆栈方向 4U>
- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 D@d/O
- 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 a50{ gb#
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横向位置 -@L*i|A
−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。 U4zyhj
−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。 O&\;BF5:R
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 "2 qp-'^[c
在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 0V`0=" rQ
通过组件定位选项。 1"~@UcJ
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4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 /_woCLwQ#
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单光栅分析 Scs \nF2
- 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 aeE9dV~
系统内的光栅建模 0rA&_K[#-<
- 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。 w]F (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。 =JNoC01D
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 )UZ
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5. 光栅级次通道选择 EQz`o+
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方向 RP z0WP
- 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 O\B_=KWDO
衍射级次选择 *V3 }L
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- 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 N ~g'Z
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- 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。 ;&^S-+
备注 -&D~TL#
- 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 *w59BO&M4
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6. 光栅的角度响应 avykg(
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衍射特性的相关性 Q pAK]
- 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 4U~[8U}g
- 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。 *>9#a0cp
- 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) =MRg
- 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 oAA%pZ@
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示例#1:光栅物体的成像 DU4NPys]y
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1. 摘要 {SbA(a?B
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2. 光栅配置与对准 J,_I$* _0
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3. 光栅级次通道的选择 e 9U\48
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示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 6K5KZZG
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1. 光栅配置和对准 z0t6}E<VIR
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2. 基底处理 A5Qzj]{ba
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3. 谐振波导光栅的角响应 $h`?l$jC(@
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4. 谐振波导光栅的角响应 5][Rvu0
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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 E<1^i;F
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1. 用于超短脉冲的光栅 U
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2. 设计和建模流程 h
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3. 在不同的系统中光栅的交换 ps[TiW{q;
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