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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: 09-07
    1. 摘要 _X/`7!f  
    m]"13E0*x  
    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。 ~u^MRe|`  
    jwQ(E  
     :`X!no; {  
    ]hHL[hoFC  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 yd+.hg&J  
    ")xd 'V  
     单光栅分析  O86[`,  
    −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。 yzH[~O7  
    −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。 W+5<=jXFB  
    A^3M~  
    ?BA~$|lfxu  
     系统内的光栅建模 ):5M +  
    r&0IhE  
    −在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 u301xc,N<z  
    −这样可以对系统内的光栅进行建模，从而在考虑光栅可能产生的影响的情况下评估系统性能。 kS)azV  
     KP*cb6vA  
    zho$g9*  
    MUjfqxTT  
    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。 +`]AutNv  
     /UP1*L  
    3. 系统中的光栅对准 l'm\ *=3  
    E,wOWs*  
    ekV|a1)  
     安装光栅堆栈 aEvW<jHh  
    −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）。 L[rxs[7~  
    −参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 A.wuB  
     堆栈方向 @q/E)M?  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 b2vCr F;  
    j.O+e|kxU  
    <Y"h2#M"  
    `-)Hot)  
    Q*K31Ln  
     安装光栅堆栈 S( Vssi|y  
    - 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）。 {1Hs5bg@  
    - 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 7B s:u  
     堆栈方向 Ax{C ^u  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 Uw5AHq).  
    - 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 LZ-&qh  
    NR9=V  
     :JD*uu  
    6*r#m%|   
    ;,7/>Vt  
     横向位置 :ND e<6?u  
    −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。 b-Xc6f  
    −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。 6i7+.#s  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 W"[Q=$2<<  
     在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 I;GbS`  
     通过组件定位选项。 ;w(tXcXZ  
    {"WfA  
    ,.,spoV  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理     zkb[u"  
    Mv_-JE9#>o  
    kT12  
     单光栅分析 eFXQ~~gOj  
    - 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 ]}z"H@k  
     系统内的光栅建模 S17 c#6vT  
    - 但是，任何现实的光栅结构都放置在基底上，使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 #Mm1yXNu  
    - 平面建模考虑了菲涅耳损耗，但不与光栅叠层的FMM计算耦合。 >j6"\1E+Dz  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 C.N#y`g  
    a%XF"*^v  
     t`Lh(`  
    dBb &sA-A  
    5. 光栅级次通道选择 yBkcYHT  
    wY xk[)&Y  
    'izv[{!n{  
     方向 r(OH  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 Qr9@e Q1Pp  
     衍射级次选择 GzEvp  
    - 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 7w5C NV  
    - 并非总是需要考虑所有衍射级，建议仅使用感兴趣的衍射级。 5iZx -M  
     备注 cTa$t :K@  
    - 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响  sDl @  
    ^`+Kjhht  
     GWW#\0*Bn  
    dj2w_:&W  
    6. 光栅的角度响应 8/"R&yAh  
    #I}w$j i  
    AOv>O52F/Q  
     衍射特性的相关性 +. tcEbFL  
    - 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 !t!'  
    - 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。 'BX U '  
    - 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） ~@d4p|K  
    - 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 E++3GagdiD  
    $Y?[[>u  
     .kc{)d*0K  
    Oh; V%G  
    示例＃1：光栅物体的成像 FM,o&0HSd  
     ,buo&DT{L  
    1. 摘要 <[A;i  
    'b:UafV  
     ;MH_pE/m  
    r*f:%epB%  
    → 查看完整应用使用案例     WXFC e@  
    s8+{##"1 q  
    2. 光栅配置与对准 8SOfX^;o  
       7bL48W<QD  
    x \b+B  
    "sJ@_lp  
     %@^9(xTE  
    4vyJ<b  
     q85 4k+C  
    3. 光栅级次通道的选择 yC\!6pg  
    2Q)pT$  
     UL0n>Wa5  
       1xjw=  
    示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 f{+X0Oj  
     {)wl`mw3  
    1. 光栅配置和对准 mk[<=k~  
    sNsH l  
     ^2LqKo\T  
    91|~KR)  
    → 查看完整应用使用案例 R_gON*9  
     [[ uZCKi  
    2. 基底处理 Xu& v3Y~k  
    q8H9au&/  
     EfqC_,J*3  
    ^~W s4[Guo  
    3. 谐振波导光栅的角响应 Y@MFH>*  
    UQO?hZ!y/.  
     xM13OoU  
    Xp~O?2:3l  
    4. 谐振波导光栅的角响应 V`xE&BI  
    !yu-MpeG  
     O5dBI_  
       /vAA]n8  
    示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 /_i]bM7W  
     zv~b-Tp  
    1. 用于超短脉冲的光栅 3#@ETt0X(  
    1*!`G5c,}  
    nS}XY  
    e2 ?7>?  
    →     查看完整应用使用案例      ou[_ y  
    m+J3t @$  
    2. 设计和建模流程 k 8Swra?j  
    X)K3X:~L+  
     1Lf:TQB  
    (|PxR#{l<  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 fEl,jA  
    Ba],ONM4k  
     p^U:O&U(  
    |<n+6  
    文件信息 z$d/Vz,a  
    }"'^.FG^_  
     IaU  
     
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