1. 摘要
?UfZ VyHv+ MtYP3: 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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6 fjWh}w8 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述
uWWv`bI>x Wl#^Eu\g1W 单光栅分析
Z>,X$Y6< −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。
*.*:(7` −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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x>J3tp$2 系统内的光栅建模
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"r o(``7A@7a −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。
g\-3c=X −这样可以对系统内的光栅进行建模,从而在考虑光栅可能产生的影响的情况下评估系统性能。
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`e9uSF:9C bvgD;:Aj 两种建模方法通常可以一起使用,如先
优化光栅
结构本身,然后将其插入系统。
.]e6TFsrO w3w*"M 3. 系统中的光栅对准
vf yva A pjqSz" 0l6iv[qu5w 安装光栅堆栈
if}]8 −为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。
*i{.@RX? −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。
zrew:5*uZ 堆栈方向
U959=e −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈
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]= NYvv>H c_q+_$t IA^)`l 7H 安装光栅堆栈
.O#lab`:2 - 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)。
=Yj[MVn - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。
4LjSDgA 堆栈方向
GzXP - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。
%~5Q^3$O - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。
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N ]7a= }AiS83B [U(&Ae0V> 横向位置
w)eQ'6Vu −对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时,必须考虑光栅的横向位置。
9`v:$(I −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。
(A'q@-XQ −光栅的横向位置可通过一下选项调节
sYA-FO3gh 在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或
1:!rw,Jzl` 通过组件定位选项。
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];d:z[\P 4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理
N#)VD\m $l;tP 7=.VqC^ 单光栅分析
j& o+KV - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。
ePpK+E[0Z 系统内的光栅建模
'B5J.Xe: - 但是,任何现实的光栅结构都放置在基底上,使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。
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}N4u - 平面建模考虑了菲涅耳损耗,但不与光栅叠层的FMM计算耦合。
O|&TL9: - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。
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70
UgK E TcLaWf!c5 5. 光栅级次通道选择
"$IwQ ,okJ eZ ZU.)K>' 方向
9T,QWk - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。
TJ[jZuT: 衍射级次选择
Mto~ / - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。
>jz%bY - 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。
m=iov2K> 备注
kw^Dp[8X - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响
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qLp| 6. 光栅的角度响应
lcT+$4zk. ROt0<^< 7x7r!rSe, 衍射特性的相关性
KvJP(!{ - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。
Q xF8=p - 对于不同的波长/偏振,衍射效率也不同,并且对于不同的入射角,衍射效率也不相同。
&Y>~^$`J - 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)
/-K dCp~ - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。
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CAFE}| wz0$g4 示例#1:光栅物体的
成像 ({_:^$E\ Sp~Gv>uMK 1. 摘要
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SeZT4y*= So\| Ye → 查看完整应用使用案例
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r 2. 光栅配置与对准
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f0mH|tI` kk/+Vx~ 3. 光栅级次通道的选择
\;B$hT7z* IGK_1@tq
ny V:F+HMBk 示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试
tgvpf/cQ S1az3VJI\ 1. 光栅配置和对准
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-l40)^ E} iA%'
;V → 查看完整应用使用案例
FU(}=5n 4l%?mvA^m 2. 基底处理
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D*XZT{1g 3. 谐振波导光栅的角响应
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){:q;E]^fB l6S19Kv 4. 谐振波导光栅的角响应
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u8<&F`7j s0\f9D 示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法
\f /! z|G|Y 22 1. 用于超短脉冲的光栅
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un$ Z7W/ 2xL!PR- → 查看完整应用使用案例
a+YR5*&[OO Q3NPwM 2. 设计和建模流程
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h V|v6 _ b"R, p=M 3. 在不同的系统中光栅的交换
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