1. 摘要
q{?ku!cL @1w9!\7Vt 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。
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K5fL{2V? 3k J8Wn 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述
B4 cm_YGE 'F- wC! 单光栅分析
K38A;=t9 −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。
2$MIA?A"Y −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。
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#=G[~m\ 系统内的光栅建模
AI|8E8h+D LXIQpD,M −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。
%ifq4'?Z −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。
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Nl3@i`; {q[l4_ 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。
*[-% .=[7 %YI Xk1 3. 系统中的光栅对准
yH'vhtop a19yw]hF5 b0A*zQA_) 安装光栅堆栈
*<PQp −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)。
Jv|uI1V −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。
i,{'}B 堆栈方向
:+9KNyA −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈
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vakAl; ]pZxbs&Vb :3z`+5Y* 安装光栅堆栈
1kG{z;9 - 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)。
0'giAA - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。
cH&-/|N 堆栈方向
G\y: O9( - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。
pohA??t2: - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。
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CLb~6LD C6=P(%y y|BRAk&n 横向位置
Rn(vG-xQ −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。
A/XY'3 −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。
d+1q[,- −光栅的横向位置可通过一下选项调节
y5d=r]_S: 在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或
tFY;q##z 通过组件定位选项。
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v&hQ;v 4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理
_B@=fY(g! QEe\1>1"& /B$9B 单光栅分析
-R^OYgF - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。
#}/YnVk 系统内的光栅建模
Xndgs}zz - 但是,任何现实的光栅结构都放置在基底上,使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。
4,8=0[eRG - 平面建模考虑了菲涅耳损耗,但不与光栅叠层的FMM计算耦合。
r[
UZHX5+S - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。
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8X6F6RK6,1 _vQtV] 5. 光栅级次通道选择
p)5j~Nl MZyzc{c, wA+QUN3#n 方向
Hm>M}MF3 - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。
or?@Ti; 衍射级次选择
f^P:eBgpx - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。
hL1q9% - 并非总是需要考虑所有衍射级,建议仅使用感兴趣的衍射级。
Q>jx`68'KI 备注
e)pQh&uD - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响
w4m-DR5 =J2\"6BnzA
-^C't_Q o K%Dksx7ow 6. 光栅的角度响应
wT;3>%Mtr O5:?nD s*"Yi~ 衍射特性的相关性
3#{{+5G - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。
WE_jT1^/ - 对于不同的波长/偏振,衍射效率也不同,并且对于不同的入射角,衍射效率也不相同。
V'kCd4 - 为了解决与角度有关的衍射行为,可能需要指定k域中的采样点(等效于角度空间)
huMNt6P[ - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。
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]g#ur@Y% 9ANC,+0p 示例#1:光栅物体的
成像 ;.Lf9XJ mlIX>ss|7B 1. 摘要
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Who7{|M\' Gi7jgv{{ → 查看完整应用使用案例
]}4{|& e U>0' K3_ 2. 光栅配置与对准
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aBo8?VV]8 ?\_N*NEtK 3. 光栅级次通道的选择
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ya!RiHj h8IjTd]z{$ 示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试
d>ltL`xn [;bZQ6JR 1. 光栅配置和对准
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ye -o'%{ PQla- → 查看完整应用使用案例
P3w]PG@ A=Au>"nAA 2. 基底处理
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;aZ$qgN*Y s%tPGjMq 3. 谐振波导光栅的角响应
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adHZX {`Ekv/XWa 4. 谐振波导光栅的角响应
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dXAKk[uf "CYh"4]@rD 示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法
v 4@=>L ENlqoj1 1. 用于超短脉冲的光栅
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n@pm5f .&:GOD → 查看完整应用使用案例
bM]\mo>z< &Gp~)% 2. 设计和建模流程
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)9~1XiS, "=l<%em 3. 在不同的系统中光栅的交换
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