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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 .0|J+D  
L' pZ  
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。 ZD{srEa/a  
i=a LC*@  
<Gw<(M  
>g2B5KY  
2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 7GUJ&U) J  
dW`D?$(@,  
 单光栅分析 0R]CI  
−通过主窗口“光栅”菜单,可以进入仅针对光栅的特殊评估环境。 8( D}y\  
−它有助于分析和可视化光栅的衍射特性,例如衍射角度和效率。 .'1j5Y-l`N  
f.$o|R=v  
~-GDheA  
 系统内的光栅建模 9wAc&nl-Y  
Q=8 cBRe  
−在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 q': wSu u  
−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。 kI'A` /B l  
b9N4Gr  
9gg,Dy  
zFr}$  
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。 pQY>  
0mh8.  
3. 系统中的光栅对准 t>2^!vl  
3>" h*U#  
$rEd5W&d!  
 安装光栅堆栈 wjJ1Psnx  
−为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 +_dYfux  
−参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 z)>{O3  
 堆栈方向 ["<(\v9P)  
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 :gq@/COo(  
b2e  a0  
ha=z<Q  
8 8$ Y-g5*  
lKUm_; m  
 安装光栅堆栈 Ekme62Q>u  
- 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)。 ef;L|b%pp  
- 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 ~,68S^nP)H  
 堆栈方向 B7MW" y  
- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 Z D%_PgiT  
- 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 1>VS/H`  
0Zh _Q  
eF^"{a3b  
Q; /F0JDH  
R?~h7 d  
 横向位置 Q;O)>K  
−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。 1cBhcYv"  
−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。 ~!F4JRf  
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 WnzPPh3PJ  
 在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 d J:x1j  
 通过组件定位选项。 Bq]O &>\hX  
l6c%_<P|  
4E\ntufo  
4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理
:V~*vLvR  
t}k'Ba3]:Y  
~hslLUE  
 单光栅分析 v-fi9$#^  
- 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 "%Ana=cc  
 系统内的光栅建模 ;sR6dT)  
- 但是,任何现实的光栅结构都放置在基底上,使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 8]":[s6x  
- 平面建模考虑了菲涅耳损耗,但不与光栅叠层的FMM计算耦合。 0"psKf'  
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 qmeml_(W  
mv*T=N8fC  
36x:(-GFq  
7E3SvC|M  
5. 光栅级次通道选择 ]Y&)98  
,i?!3oLT  
DsJn#>?Kh  
 方向 ;c- ]bhBB  
- 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 Z#6~N/b  
 衍射级次选择 r`R~{;oT  
- 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 prEu9$:t  
- 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。 p?$G>nkdq  
 备注 )_ ^WpyzF1  
- 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 ~]W[ {3 ;  
)6:]o&bZ  
Kq 4<l  
plx/}ah8  
6. 光栅的角度响应 H<Kkj  
EKeh>3;?  
d&T6p&V$  
 衍射特性的相关性 [AX"ne# M*  
- 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 dH2]ZE0V  
- 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。  Q A)9  
- 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) 2PR7M.V 7  
- 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 9c^skNbS  
n!ZP?]FR  
>=~Fo)V!(V  
hK39_A-  
示例#1:光栅物体的成像 @?3vRs}h  
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1. 摘要 f']sU/c=  
yMbcFDlBr  
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查看完整应用使用案例
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2. 光栅配置与对准 r'd:SaU+  
   Vo9>o@FlLM  
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Bzu(XQ  
3. 光栅级次通道的选择 y)p$_.YFF  
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   &$m=^  
示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 bk7^%O>  
f^!11/Wv  
1. 光栅配置和对准 L{2b0Zh'  
c>S"`r  
@1<omsl  
: 'd76pM-  
查看完整应用使用案例 t&R!5^R  
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2. 基底处理 5 6Sh  
p*pn@z  
J[}gku?C;  
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3. 谐振波导光栅的角响应  n5bXQ  
@[d#mz  
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3VcT7y*{P  
4. 谐振波导光栅的角响应 *CeQY M  
j6tP)f^tD  
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   0NQ7#A  
示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 H\)gE>  
d[Rb:Y w  
1. 用于超短脉冲的光栅 20rN,@2<  
Zk]k1]u*5  
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6Cl+KcJH  
查看完整应用使用案例
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Lzh9DYU6  
2. 设计和建模流程 uQ:Qb|  
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s8t f@H4r  
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3. 在不同的系统中光栅的交换 99F>n[5  
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PSW #^o  
文件信息 ZJ^s}  
yDd=& T   
X$BXT  
QQ:2284816954 备注:光学 %S{o5txo  
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 'To<T  
谭健 2023-01-30 11:48
学习中呢? q z=yMIy=  
二牛26 2023-05-15 18:11
qq加不了,需要知道你的名字
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