| infotek |
2021-05-20 09:37 |
光学系统中的光栅建模——实例讨论
1. 摘要 l]o&D))R S[cVoV 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。 iw^(3FcP@C geu8$^
efF>kcIC pjX')i< 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 t^qPQ;"=, g&"__~dS-F 单光栅分析 ~?n)1Vr| −通过主窗口“光栅”菜单,可以进入仅针对光栅的特殊评估环境。 n/5)}( }K −它有助于分析和可视化光栅的衍射特性,例如衍射角度和效率。 B?r [| 9
&~Rj 9
#b4Pn`[ 系统内的光栅建模 C0F#PXUy @cZNoD −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 +kKfx! −这样可以对系统内的光栅进行建模,从而在考虑光栅可能产生的影响的情况下评估系统性能。 (s`yMUC+ +LM/< l
X}v]iX %Ot^G%34 两种建模方法通常可以一起使用,如先优化光栅结构本身,然后将其插入系统。 )5U&^tJ uiIY,FL$ 3. 系统中的光栅对准 wZm=h8d ',yY NK+iLXC 安装光栅堆栈 c91rc> −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)。 9+\3E4K −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 Svo gvn 堆栈方向 {uRnZ/m −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 JYB<};, \P_1@sH=
*@r)3 |8b*BnS 1dF=BR8 安装光栅堆栈 wU#79: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)。 Yl+r>+^ - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 }w&+H28.# 堆栈方向 u"\HBbBx - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 )0P>o]fWI - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 7)NQK9~ }Zwse%;
mzz77i
AopCxaJ` YN
~7 nOw 横向位置 Fa$ pr` −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。 )}
y1 −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。 H1'`*
}V −光栅的横向位置可通过一下选项调节 dD3I. ?DY 在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 >uuP@j 通过组件定位选项。 "|S \J5-% 42?X)n>
xGq,hCQHV 4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 aU3
m{pE !+4}x;!8 3r?Bnf: 单光栅分析 {4g1Wr5= - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 gd6We)& 系统内的光栅建模 @O<kjR<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。 sY=fS2b#) - 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。
f$mfY6v - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 N?H;fK4v AfG!(AF`
Lnnl++8Y Cyxt EzPp 5. 光栅级次通道选择 =j 6amk- !Re/W
ykY l|`%FB^ k 方向 9N|O*h1;u - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 xQC.ap 衍射级次选择 BW}^ n - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。
yf! - 并非总是需要考虑所有衍射级,建议仅使用感兴趣的衍射级。 ^{["]!f# 备注 :<w3.(Z - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 d{@X-4k: h3D8eR.
C:g2E[# ,ijgq EN 6. 光栅的角度响应 KL!k'4JNY '+NmHu:q :cop0;X:Wm 衍射特性的相关性 2f>lgZ! - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 dWE[*a\g - 对于不同的波长/偏振,衍射效率也不同,并且对于不同的入射角,衍射效率也不相同。 *A`hKx - 为了解决与角度有关的衍射行为,可能需要指定k域中的采样点(等效于角度空间) E27wxMU - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 3uCC_Am Z mF}pa,gd
dRyK'Xr mCe,(/>l+ 示例#1:光栅物体的成像 .e5GJAW~9 I+w3It 1. 摘要 )JTh=w4n|z n8Jx;j
HFBGM\R02 /] ce?PPC → 查看完整应用使用案例 to^ &: &F[/@ 2. 光栅配置与对准 7rc^-!k `f}c 1
;Yyg(Ex N
VzR 2
' eO4h^
0]{h,W3]@[ 3Ec5:Caz 3. 光栅级次通道的选择 w`,[w,t QP)-O*+AA
4QdY"s(n 4hg]/X"H# 示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 gVsAz 3k5OYUk 1. 光栅配置和对准 U;:>vi3p _(3VzI'G
q*TH),)J j/{F#auI → 查看完整应用使用案例 V#^~JJW^ ]|( (&Y
rl 2. 基底处理 q/Ba#?sen P49lE
BS>|M}G)r JSt%L|}Y 3. 谐振波导光栅的角响应 U2=5Nt5 *Eu
ca~%=
3/>McZ@OH 7 w_`<b6 4. 谐振波导光栅的角响应 y. @7aT5 /d9I2~}B
Am%zEt$c RtGETiA\b 示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 l.\Fr+*ej x"K<@mR5G 1. 用于超短脉冲的光栅 uz".!K[,wE RD_&m?d
-RVwPY Z$kff-Y4 → 查看完整应用使用案例 =|bM|8, m.EI("n"J 2. 设计和建模流程 9}iEEI ?ah-x""Y
`MlQPLH l|^p;z:d 3. 在不同的系统中光栅的交换 v$s3f|Y
1Wtr_A
t8\F7F P n'v[[bmu 文件信息 YwQxN" ~t n*y4uK
+^Eruv+F QQ:2284816954 备注:光学 v#@"Evh7
|
|