| infotek |
2021-05-20 09:37 |
光学系统中的光栅建模——实例讨论
1. 摘要 7*uN[g#p 3S3(Gl 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。 'r 7[9[ qm!cv;}c1
={%'tv` 56z>/`= 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 (|<S%?}J aC[G_ACwc 单光栅分析 _y[C52, −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。 m@XX2l9:9 −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。 xR0*w7YE SX"|~Pi(
n#x_da-m] 系统内的光栅建模 9JP:wE~y yS~Y"#F!. −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 `15}jTi −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。 Q,5PscE6&k VQpt1cK*
]|g2V
a~- 6d]4
%Q T 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。 V.:,Q
[T r7SU#x 3. 系统中的光栅对准 b\ED<' 8<;. ]Ik~TW& 安装光栅堆栈 uuEvH<1 −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)。 6Sd:5eTEQ −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 Y9X,2L7V 堆栈方向 n~6$CQ5dF( −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 4j3_OUwWZx W,[ RB
4A@HR .t\J@?Z Z0Sqw 安装光栅堆栈 (E0WZ$f} - 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)。 T3oFgzoO - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 CbM~\6R 堆栈方向 \2 DED - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 tZ[9qms^_ - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 {2 q"9Ox" D Z*c.|W
mH$ `)i8 LAc60^t1 Se!w(Y& 横向位置 Fxa{
9'99 −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。 D,.`mX −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。 }Y7P2W+4? −光栅的横向位置可通过一下选项调节 12#yHsk 在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 k:?)0Uh%^ 通过组件定位选项。 W^3 Jg2gE W]Xwt'ABz
]Y]]X[@ 4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 t }4 -%J9!( ef*Z;HI0 单光栅分析 vh.8m$, - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 3_wR2AU~ 系统内的光栅建模 SVVE b6& - 但是,任何现实的光栅结构都放置在基底上,使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 %m6qL - 平面建模考虑了菲涅耳损耗,但不与光栅叠层的FMM计算耦合。 #Db^* - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 m#W XZr Zq33R`
S}Wj.l+F &I
~'2mpk 5. 光栅级次通道选择 1^]IuPxq 4j0;okQWV' pWE(?d_M{G 方向 =k d-rIBc - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 7@ONCG 衍射级次选择 `&x>2FJ - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 u `w w - 并非总是需要考虑所有衍射级,建议仅使用感兴趣的衍射级。 RU/WI<O 备注 V(K;Gc - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 MjQ>&fUK n\Lsm
k {{eyC Z/ml,4e 6. 光栅的角度响应 jHT^I
as ~b*|V V&j]*) 衍射特性的相关性 a'HHUii= - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 )/!HI0TU - 对于不同的波长/偏振,衍射效率也不同,并且对于不同的入射角,衍射效率也不相同。 HrLws95' - 为了解决与角度有关的衍射行为,可能需要指定k域中的采样点(等效于角度空间) Q& d;UVp - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 g'k m*EV SefF Ci%4
~)pZ5%C )RFY2} 示例#1:光栅物体的成像 OPUrz ?p2C 1)}hzA 1. 摘要 #Q_Scxf Q+a&a]*KL^
'"%hX&]5 D)4#AI → 查看完整应用使用案例 &)q>Z!C-l V?T&>s 2. 光栅配置与对准 !RLXB$@` r;(^]Soz
;x_T*} CH ;O>zA]Z8r
`v(!IBP|
VtN@B* v8\_6}*I 3. 光栅级次通道的选择 HYdt3GtJ? 6L~5qbQ
R'_F9\ [70 _uq 示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 {J)gS B;iJ$gt] 1. 光栅配置和对准 ] -C*d$z bB/fU7<{)u
(3x2^M8 g("[wqgG → 查看完整应用使用案例 FFVh~em{ ^8ilUu 2. 基底处理 {^:i}4ZRl {v d+cE
*g'%5i1ed +*qTZIXj 3. 谐振波导光栅的角响应 N-<,wUxf Y)S
f;
sx[mbKj< 0LHge7482 4. 谐振波导光栅的角响应 $ JCOL \@NnL\t
u
}lx'NY~(W C91'dM 示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 +q432ZG 2mthUq9b* 1. 用于超短脉冲的光栅 bC&xN@4 i94)DWZ^
pug;1UZ .'1]2/ad → 查看完整应用使用案例 :G<~x8]k0 !*k'3rKOW 2. 设计和建模流程 XPi5E" 51s 3hX$
%LL?' && 6se[>'5 3. 在不同的系统中光栅的交换 1[Jv9S*f/ ~05(92bK
5.Nc6$
N 8;,(D#p 文件信息 w^ 8^0i- ot^$/(W
Zr!CT5C5 QQ:2284816954 备注:光学 >ufN[ab
|
|