1. 摘要 9Pd*z>s
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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。 Hy{
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2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 ujW1+Oj=~
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单光栅分析 lC97_T
−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。 *cWmS\h|
−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。 /E wGW
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系统内的光栅建模 e2CV6F@a
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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。 N#N0Q0W=
−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。 SEKN|YQV/t
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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。 Bz8 &R|~>"
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3. 系统中的光栅对准 4yMW^:@
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安装光栅堆栈 zH)_vW
−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)。 TOl}U
−参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 dAx96Og:X"
堆栈方向 jm>3bd
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 'p)Q68;&
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安装光栅堆栈 OQ_stE2i
- 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)。 [nN7qG
- 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 jStmS2n
堆栈方向 B_3QQtjAl
- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 pLoy
- 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 /<)-q-W;
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横向位置 P1 +"v*
−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。 7r{qJ7$%
−例如,激光束(紧密地)聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上,效果可能会大不相同。 )&NAs
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 vg%QXaM
在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 f%^'P"R
通过组件定位选项。 /dHs &SU,
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4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 Wz=OSH7"f
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单光栅分析 gzfb zt}?
- 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 J2Et-Cz 1
系统内的光栅建模 /MMtTB
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- 但是,任何现实的光栅结构都放置在基底上,使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 OS7RQw1
- 平面建模考虑了菲涅耳损耗,但不与光栅叠层的FMM计算耦合。 vx 0UoKX
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 vd~U@-C=R
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5. 光栅级次通道选择 B#N7qoi
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方向 ~^o=a?L`<
- 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 k'13f,o}
衍射级次选择 aPIr_7e
- 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 HFh /$VM
- 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。 @6.]!U4w
备注 L=A\ J^%
- 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 tjzA)/T,4
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6. 光栅的角度响应 9`X&,S~e
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衍射特性的相关性 Y}1P~
- 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 aPBX=;(
- 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。 wa?+qiWnrl
- 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) PZ]5Hf1"
- 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 }brr ))
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示例#1:光栅物体的成像 N du7nKG
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1. 摘要 Q_lu`F|
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→ 查看完整应用使用案例 5Bj77?Z
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2. 光栅配置与对准 i7v/A&Rc
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3. 光栅级次通道的选择 eiB(VOJ
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示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 ![Hhxu
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1. 光栅配置和对准 f(.6|mPp
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→ 查看完整应用使用案例 Tg\hx>
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2. 基底处理 3:O+GQ*
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3. 谐振波导光栅的角响应 wLSjXpP8
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4. 谐振波导光栅的角响应 3Pa3f >}-
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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 &08Tns"
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1. 用于超短脉冲的光栅 , Z4p0M
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2. 设计和建模流程 .yG8B:7N2
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3. 在不同的系统中光栅的交换 B
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