1. 摘要
ov@N13 ,$ U,_jb}$Sq7 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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i!U,qV1 ujt0?DM 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述
;hcOD4or C'a%piX 单光栅分析
\]a@ NBv −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。
6y4&nTq[ −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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o(w xu) 系统内的光栅建模
I<["ko,t@? "B^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。
)T_o!/\*|* −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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&/}reE* ;#goC N. 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。
qMj'% 5/ 0j--X?- 3. 系统中的光栅对准
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'8/ VPAi[<FzOG 安装光栅堆栈
$}* bZ~ −为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。
?)#qBE ] −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。
1%R8q=_ 堆栈方向
t\/i9CBn −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈
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DF>LN%a~ )rqb<O ,y'E#_cTgQ 安装光栅堆栈
^^O @ [_ - 为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。
sFvu@Wm'7W - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。
|6ZH+6[ 堆栈方向
!(-lY(x - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。
rKtr&w7X - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。
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D>Ub)i jIzkI)WC| 7jZE(|G- 横向位置
Vg>\@ C.s −对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时,必须考虑光栅的横向位置。
WPN4mEow −例如,
激光束(紧密地)聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上,效果可能会大不相同。
>l!#_a −光栅的横向位置可通过一下选项调节
h.~:UR* 在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或
IO*}N" 通过组件定位选项。
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q$<M2 4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理
hI^Hqv T&ECGF;Y/ 6ojEEM 单光栅分析
hhqSfafUX - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。
EGY'a*]cU 系统内的光栅建模
~$bkWb*RJ - 但是,任何现实的光栅结构都放置在基底上,使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。
24}?GO - 平面建模考虑了菲涅耳损耗,但不与光栅叠层的FMM计算耦合。
Ci}v + - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。
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4dB6cg xYg G 5. 光栅级次通道选择
{D6E@a X:un4B}O ~"Kf+eFi 方向
<8JV`dTywC - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。
{DI`HB[ 衍射级次选择
L$Uy - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。
&V$qIvN$ - 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。
_4#8o\ 备注
{x-iBg9#l2 - 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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&8##)tS(y pZYcCc>6& 6. 光栅的角度响应
\BoRYb9h `YK2hr ~)ZMGx 衍射特性的相关性
7jj.maK - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。
:Z}d#Rbl - 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。
[YGPcGw - 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)
cJ}J4? - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。
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HFtl4P N FVr$?P 示例#1:光栅物体的
成像 {pV\]E\] e(5:XHe 1. 摘要
?)Psf/ vM.Y/,7S
!4"!PrZDB @1`!}.Tk → 查看完整应用使用案例
'aWrjfDy: JlM0]__v 2. 光栅配置与对准
~ x!"( s>RtCw3,
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p4Wy2.&Q Ojh\H 3. 光栅级次通道的选择
feSj3,<! "vH>xBR[%
w_>SxSS7 ZFJqI 示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试
1TOT}h5 oy;g;dtq 1. 光栅配置和对准
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c,v?2*< >dr34=( → 查看完整应用使用案例
*-zOQ=Y &F8N$H 2. 基底处理
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dO @`IMR$' 3. 谐振波导光栅的角响应
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1-h"1UN2E ,>AA2@6zMT 4. 谐振波导光栅的角响应
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0m,3''Q5lO )zKZ<;#y 示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法
UhI T!x 8B*XXFy\ 1. 用于超短脉冲的光栅
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?k}"g$JFn .$rt>u,8< → 查看完整应用使用案例
cl'#nLPz; =B/Ac0Y 2. 设计和建模流程
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CY4ntd4M ]y**ZFA 3. 在不同的系统中光栅的交换
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