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    [技术]光学系统中的光栅建模——实例讨论 [复制链接]

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    离线infotek
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 10-15
    1. 摘要 F6>oGmLy  
    K}'?#a(aX=  
    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。 2h)Qz+|7  
    ktp<o.f[  
     Q-1 Xgw!  
    ,K|UUosS-#  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 NYzBfL x  
    D#^euNiWd  
     单光栅分析 ~mv5{C  
    −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。 /Ba/gq0j  
    −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。 I8YCXh  
    %8d]JQ  
    Ynp#3 r  
     系统内的光栅建模 xLgZtLt9  
    U\-R'Z>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。 ~@T`0W-Py  
    −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。 Hxleh><c-  
     #wZH.i #  
    k~, k@mR  
    /!`xqG#  
    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。 U"~W3vwJ  
     jX^_(Kg  
    3. 系统中的光栅对准 MT$)A:"  
    fVdu9 l  
    \^jRMIM==  
     安装光栅堆栈 a|4Q6Ycu  
    −为了描述系统内的光栅，光栅堆栈始终固定在参考表面上（仅平面）。 su3Wk,MLP  
    −参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 p%K(dA  
     堆栈方向 z<.?8bd  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 w"? RbA  
    kv;P2:"|  
    [ugr<[6  
    G^eXJusOv  
     安装光栅堆栈 (%"9LYv  
    - 为了描述系统内的光栅，光栅堆栈始终固定在参考表面上（仅平面）。 k|U2Mp  
    - 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 xV=Tmu6l  
     堆栈方向 {-%8RSK=<  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 v-/vj/4>  
    - 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 !(Y,2{  
    ;k ,@^f8  
     v *`M3jb  
    II Amx[ b  
    ydAiH*>  
     横向位置 E]=>@EX  
    −对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时，必须考虑光栅的横向位置。 qwO@>wQ}~  
    −例如，激光束（紧密地）聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上，效果可能会大不相同。 g!9|1z  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 u(\O@5a  
     在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 X; 6=WqJj  
     通过组件定位选项。 *N"CV={No  
    3xiDt?&H  
    ZDov2W  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理     |=MhI5gsx  
    d`~~Ww1  
    2U( qyC  
     单光栅分析 o$rF-?  
    - 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 ?Ygd|a5  
     系统内的光栅建模 w4M;e;8m[U  
    - 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。 \PcnD$L  
    - 平面建模考虑了菲涅耳损耗，但不与光栅叠层的FMM计算耦合。 1aCpeD4|)  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 ww #kc!'  
    Ivj=?[c|  
     4u"Bll  
    OmS8cSYGc  
    5. 光栅级次通道选择  WjCxTBI  
    EdkIT|c{  
    AWKJ@&pA9m  
     方向 q6<P\CSHy<  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 SvrUXf  
     衍射级次选择 c*\;!dbP  
    - 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 -3guuT3x\  
    - 并非总是需要考虑所有衍射级，建议仅使用感兴趣的衍射级。 DUh\x>^  
     备注 *>1^q9M  
    - 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 F\L!.B  
    b4WH37,lA  
     YPf?  
    8/&4l,M5  
    6. 光栅的角度响应 #qpP37G  
    s~9n13z  
    H Ix%c5^  
     衍射特性的相关性 L(sT/  
    - 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 I~&9c/&  
    - 对于不同的波长/偏振，衍射效率也不同，并且对于不同的入射角，衍射效率也不相同。 xV 2C4K  
    - 为了解决与角度有关的衍射行为，可能需要指定k域中的采样点（等效于角度空间） Q WEE%}\3}  
    - 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 0!7p5  
    KROD(  
     c?u*,d) G  
    X6 N&:<  
    示例＃1：光栅物体的成像 Y]](.\ff  
     G$%F`R[  
    1. 摘要 !?/:p.  
    'W yWO^Bdk  
     .T3 m%n  
    z|X6\8f  
    → 查看完整应用使用案例     ai-rF^ehC  
    p:z~>ca  
    2. 光栅配置与对准 ] _5b   
       @un+y9m[C  
    Qh(X7B  
    \C h01LR"  
     >]z^.U7=  
    (xRcG+3];  
     (QJe-)0_y  
    3. 光栅级次通道的选择 ?Ve I lD  
    ;R[3nb9%  
     tiHR&v  
       c38XM]Jeq  
    示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 *8/Xh)B;  
     Z0m`%(MJa  
    1. 光栅配置和对准 =I)43ah d  
    D fzsA4  
     >3Q|k{97  
    yxo=eSOM  
    → 查看完整应用使用案例 46Sz#^y P  
     \m G Y'0  
    2. 基底处理 6/Xs}[iJ  
    3m` >D e  
     jWv'`c  
    _Uq' N0U  
    3. 谐振波导光栅的角响应 }Mt1C~{(  
    NX.xE W@  
     +8T^q,  
    I4{xQI  
    4. 谐振波导光栅的角响应 `+"(GaZ  
    X["xC3 i  
     !NkCki"W  
       gtZmBe=  
    示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 4n@lrcq(  
     ,7]hjf_h  
    1. 用于超短脉冲的光栅 xI{4<m/0N  
    .t5.(0Xk[A  
    EN2SI+  
    N+rU|iMa.  
    →     查看完整应用使用案例     <\u3p3"[4  
    U`mX f#D  
    2. 设计和建模流程 "+- 'o+  
    DylO;+  
     q!eE~O;A  
    [eDrjf3m  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 7RL J  
    JfIXv  
     : ~vodh  
     
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