1. 摘要
PUuxKW} k9~NIvnB` 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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=A$5~op% Xg^`fRg =T 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述
P5P:_hr \v)Dy)Vhg2 单光栅分析
J LT10c3 −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。
+j1s*}8 −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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dPc*!xrq 系统内的光栅建模
4`I2tr s+#gH@c −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。
P6u9Ngay −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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yAy~|1} n;@PaE^8= 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。
9.{u2a\ }3E@]"<cVR 3. 系统中的光栅对准
1p[C5j3 JF!JY( U, :1^
R$0d 安装光栅堆栈
,|D_? D)U −为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。
v*Ds:1"H-I −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。
nsKl3}uU 堆栈方向
x4r8^,K3Zn −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈
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Xi ^I4'7]n- ;R|i@[(J 安装光栅堆栈
Bi;D d?. - 为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。
Y,w'Op - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。
IppzQ0'=y1 堆栈方向
9^6E>S{= - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。
N:?UA - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。
"(zvI>A ZJ}9g(X..g
GqMa|8j M<s16 4QC"|<9R 横向位置
f4UnLig −对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时,必须考虑光栅的横向位置。
JL[$B1 −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。
I@Pp[AyG −光栅的横向位置可通过一下选项调节
KJn@2x6LP 在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或
Dk8
O*B 通过组件定位选项。
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K2$ fKju 4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理
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DpIwzJ 单光栅分析
+`tl<rg; - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。
&.XlXihnt 系统内的光栅建模
uu ahR - 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。
p)6!GdT - 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。
Zk,`
Iq - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。
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tpu2e*n-| [.J&@96,b 5. 光栅级次通道选择
lS@0 $ \ #<.&`8B <;Q1u,Mc 方向
W>f q 9 - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。
!dnCrR 衍射级次选择
er@"4R0 - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。
21NGsG - 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。
< z':_, 备注
SnIH6k0T_ - 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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[|iWLPO1&k -R%T Dx 6. 光栅的角度响应
e"}JHXs \Ui3=8( jr/ 衍射特性的相关性
k=]#)A(#C - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。
*JnY0xP - 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。
@*?)S{8 - 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)
Fl0(n #L - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。
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BF^dNgn+%K HQp \0NC] 示例#1:光栅物体的
成像 u<L<o2 0gRj3al( 1. 摘要
l7h6R$7; 0 rX7GVg@H
ML _$/ /esdtH$= → 查看完整应用使用案例
.lsD+} J`6IH#54 2. 光栅配置与对准
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}b5omHUE% 1.9bU/X 3. 光栅级次通道的选择
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18^#:=Z Hs:0j$ 示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试
X<%` xzi_u.iOP 1. 光栅配置和对准
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4,,DA2^! ]OSq}ul → 查看完整应用使用案例
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s 4O 2. 基底处理
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{+~ JTrp !>:SPt l 3. 谐振波导光栅的角响应
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Nc@K| 4. 谐振波导光栅的角响应
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bm*.*A] TU6(Q,Yi| 示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法
.@Lktc eRqPZb"6MR 1. 用于超短脉冲的光栅
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kwXUjnp f, '*f:( → 查看完整应用使用案例
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^% 2. 设计和建模流程
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bUsX~R- `;=-71Gn~ 3. 在不同的系统中光栅的交换
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