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infotek 2021-05-20 09:37

光学系统中的光栅建模——实例讨论

1. 摘要 G^5}T>TV  
Il>!C\hU  
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。 O$LvHv!  
K6{{\r  
#:e52=  
G)M9to  
2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 w SBDJvI  
kuqf(  
 单光栅分析 p.n+m[  
−通过主窗口“光栅”菜单,可以进入仅针对光栅的特殊评估环境。 ZFY t[:  
−它有助于分析和可视化光栅的衍射特性,例如衍射角度和效率。 ?,O{,2}  
d7qHUx'=z  
Y }aa6  
 系统内的光栅建模 vn9_tL&  
&AG,]#  
−在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 sTU`@}}  
−这样可以对系统内的光栅进行建模,从而在考虑光栅可能产生的影响的情况下评估系统性能。 Ir}r98lz  
DI"mi1ObE  
{YT!vD9.  
D}r,t_]Eb  
两种建模方法通常可以一起使用,如先优化光栅结构本身,然后将其插入系统。 JF IUD{>fp  
*am.NH\  
3. 系统中的光栅对准 V \,Z (  
'!I^Lfz-Z  
5VDqx@(  
 安装光栅堆栈 4jfkCU  
−为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 4#{i  
−参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 k,LeBCqGcb  
 堆栈方向 K1AI:$H  
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 b7^VWX%  
|X,T>{V?y  
$WI=a-;_e  
%qfql  
VPx"l5\  
 安装光栅堆栈 /pt%*;H  
- 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)。 mzLDZ# =b  
- 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 :,X,!0pWRp  
 堆栈方向 bwR24>8lP  
- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 K3Zc>QL{  
- 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 +1zCb=;!{  
Pwn"!pk  
7@NAky(  
-K9bC3H  
eZ#nZB  
 横向位置 u=JI 1  
−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。 M^JRHpTn  
−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。 Hr |De8#f  
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 y w)q3zC  
 在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 6r4o47_t8#  
 通过组件定位选项。 i/N4uq}'A<  
 I0trHrX9  
fOs"\Y4  
4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理
9tvLj5~  
gDU~hv  
-]\cUQ0  
 单光栅分析 L s6P<"V  
- 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 UE^_SZ  
 系统内的光栅建模 !*_5 B'  
- 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。 .]}kOw:(#  
- 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。 ?&W1lYY  
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 K<'L7>s3lA  
$R4[TQY).!  
l3dGe'  
b1Bu5%bt,:  
5. 光栅级次通道选择 q] eSDRW  
!{tkv4  
E~Eh'>Y(B  
 方向 WD c2Qt  
- 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 JfS:K'  
 衍射级次选择 {Hxvt~P  
- 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 iTJSW  
- 并非总是需要考虑所有衍射级,建议仅使用感兴趣的衍射级。 '~Uo+<v$w  
 备注 lX$6U| !  
- 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 +`4`OVE_#  
o7Ms]AblT  
YcW[BMy5h  
$Ay j4|_-  
6. 光栅的角度响应 R L&z\S  
# ~SuL3  
`\LhEnIwu  
 衍射特性的相关性 "X4L+]"$g  
- 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 oxT..=-  
- 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。 7DaMuh~<  
- 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) <$!^LKKzA  
- 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 Mr'P0^^  
0T-y]&uo  
.zxP,]"l  
Ba==Ri8$  
示例#1:光栅物体的成像 2(~Y ^_  
l`D^)~o8  
1. 摘要 l1BbL5#1Q>  
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0ant0<  
dE R#)bGj  
查看完整应用使用案例
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2. 光栅配置与对准 ^3B)i=  
   q2v:lSFY  
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3. 光栅级次通道的选择 +c&n7  
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   ]C.x8(2!f  
示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 jSa9UD  
Cw`8[)=}o  
1. 光栅配置和对准 l !VPk"s  
1n}q6oa=  
ZI"L\q=|0#  
z"/Mva3|  
查看完整应用使用案例 K"~Tk`[0Q  
Da_8Q(XFe  
2. 基底处理 7w}D2|+  
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3. 谐振波导光栅的角响应 !]c]:ed\C  
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4. 谐振波导光栅的角响应 a^yBtb~,P  
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示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 l5sBDiir%  
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1. 用于超短脉冲的光栅 VayU   
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查看完整应用使用案例
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2. 设计和建模流程 k2>gnk0  
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3. 在不同的系统中光栅的交换 ,:yv T6)p  
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文件信息 7%rSo^t,L  
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KP)BD;  
QQ:2284816954 备注:光学 V,,/}f '  
cmmjava 2022-09-05 19:18
感谢分享。~~~学习,思考,实际练习操作,提高!
落叶 2023-01-30 10:50
为什么看不了图片呢 ?VM#Nf\  
谭健 2023-01-30 11:48
学习中呢? Lo, z7"8  
二牛26 2023-05-15 18:11
qq加不了,需要知道你的名字
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