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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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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 昨天 11:31
    1. 摘要 0!_*S )  
    D$hQyhz'  
    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。 :~33U)?{T  
    V{GXc:=  
    PCZ]R  
    `:4MMr91  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 T.2ZBG ~|[  
    9[sG1eP!  
     单光栅分析 S+pP!YX  
    −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。 }{mG/(LX8  
    −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。 7}o6_i  
    ^ $wJi9D6  
    v:A:37#I  
     系统内的光栅建模 Fx5ZwT t  
    oZ-FF'  
    −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 A$<>JVv  
    −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。 i6PE6> 1/  
    G4m4k  
    \k4pK &b  
    :d({dF_k;p  
    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。 *]2R.u  
    ^K.*.|  
    3. 系统中的光栅对准 z5pc3:  
    ((cb4IX  
    >b43%^yii  
     安装光栅堆栈 doH2R @  
    −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)。 HL8(lPgS  
    −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 J | q^+K  
     堆栈方向 C#$6O8O  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 ^]7,1dH}M  
    (Y)!"_|  
    !EM#m@kZ{  
    v~`*(Hh  
    Rn;VP:HM  
     安装光栅堆栈 Vrg3{@$  
    - 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)。 avy=0Jmj  
    - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 \n;g2/VjO  
     堆栈方向 'z-D%sCA  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 Wvb Eh|y  
    - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 Wxs>osq  
    GmAj</~  
    6e/7'TYwT  
    E\iJP^n  
    6y9C@5p}B  
     横向位置 4(8<w cL  
    −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。 j[H0SBKC  
    −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。 117c,yM0  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 pX^=be_  
     在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 K9*IA@xL  
     通过组件定位选项。 |i u2&p >  
    (Z 8,e  
    #Z!#;%S  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理
    eK *W =c#@  
    Vpw[B.v  
    on_H6Y@B52  
     单光栅分析 T*R{L  
    - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 44j,,k  
     系统内的光栅建模 ,m3":{G:t.  
    - 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。 o~k;D{Snr  
    - 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。  ;b|  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 Fn> <q:  
    i3d y  
    "]UIz_^'`U  
    'QnW9EHLF  
    5. 光栅级次通道选择 KDBY9`08  
    V pH|R  
    +nzTxpcP@K  
     方向 ?eVj8 $BQo  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 ~ttKI4  
     衍射级次选择 8UYJye8  
    - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 3AvcJ1  
    - 并非总是需要考虑所有衍射级,建议仅使用感兴趣的衍射级。 fQ1 0O(`g,  
     备注 @ce3%`c_  
    - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 9GE]<v,_[  
    pW7kj&a_.  
    99EX8  
    /0l-mfRr  
    6. 光栅的角度响应 4]]b1^vVj  
    &<@%{h@=  
    ^^eV4Y5`+  
     衍射特性的相关性 _\!0t  
    - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 4Lw'v:(  
    - 对于不同的波长/偏振,衍射效率也不同,并且对于不同的入射角,衍射效率也不相同。 rX:1_q`xA  
    - 为了解决与角度有关的衍射行为,可能需要指定k域中的采样点(等效于角度空间) l)H9J]  
    - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 h)P]gT0f/  
    ze ?CoDx2  
    =:;YTie  
    o:4CI  
    示例#1:光栅物体的成像 Ir^BC!<2>  
    1-/4Y5?}  
    1. 摘要 7pd$?=__I  
    bYK]G+Ww  
    O8iu+}]/6  
    ?f9$OLEB  
    查看完整应用使用案例
    o;%n,S8J|^  
    W!y)Ho  
    2. 光栅配置与对准 -;f+; M  
       #c :9 V2  
    )S#j.8P'B  
    (5>{?dR)|  
    S7Qen6lm  
    FU'^n6[<B  
    % 6"o8  
    3. 光栅级次通道的选择 ^971<B(v  
    :C> J-zY  
    EmF]W+!z%  
       n|J.)E.  
    示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 p FXd4*  
    ,b.kw}k  
    1. 光栅配置和对准 RsR] T]4  
    9DmSs=A  
    p?_'|#tz  
    38<~R  
    查看完整应用使用案例 p_A5C?&  
    W6)dUi :"  
    2. 基底处理 S[ws0Y60  
    :jl u  
    q#.rYzl0  
     xh=FkY&d  
    3. 谐振波导光栅的角响应 vI4%d,  
    6vMDm0sv  
    (/To?`  
    [8xeQKp4  
    4. 谐振波导光栅的角响应 zsHG= Ee*  
    lR|$*:+  
    Jii?r*"d  
       AECxd[k$9  
    示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 ;b{pzIe=F  
    {hlT` K  
    1. 用于超短脉冲的光栅 c1gz #,  
    h4J{jh.  
    p)K9 ZI  
    {yGZc3e1j  
    查看完整应用使用案例
    ^A:!ni@3  
    Nck!z8  
    2. 设计和建模流程 ,?P8m"  
    L3-<Kop  
    %V@Rk.<  
    _%AJmt}  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 hWl""66+5  
    6GvhEulYR  
    f hVbJU  
    tf.q~@Pi  
    文件信息 &':UlzG  
    'YBLU)v[  
    MR^umLM88  
     
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