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2021-05-20 09:37 |
光学系统中的光栅建模——实例讨论
1. 摘要 -dixiJ= aL4^ po 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。 `z\hQ%1!F ["<Xh0_
o 2Nu@^+ < j:\;mi; 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 }[;ZZm? J`U]Ux/L 单光栅分析 7h}gIm7e" −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。 ud r\\5 −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。 `P;r[j" J)>DsQ+Cj
|@iM(MM[? 系统内的光栅建模 .DhI3'Jrl x<gmDy* −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 7b[sW|{ −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。 VKDOM0{V P!W%KobZ7|
0[l}@K? k_,7#:+ 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。 e'.BTt58Y 5G}4z>-]F) 3. 系统中的光栅对准 ^A@f{g$KB+ {P8d^=#q y>y2,x+[ 安装光栅堆栈 <=">2WP{ −为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 ks0Q+YW −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 C8|V?bL 堆栈方向 -U /)y:k!% −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 fWmc$r5n]( ;DuVb2~+
o'#& =h$_ .jCGtR )% x"Ky_P~ 安装光栅堆栈 tTy !o= - 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)。 >K9Ia4I, - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 T/3LJGnY 堆栈方向 1?Y>Xz - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 /yG34) aB - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 -wXeue},> +>#SNZ[
YGo?%.X CM_hN>%w[ jsN[Drr a 横向位置 $xWwI(SaB −对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时,必须考虑光栅的横向位置。 idYB.]Y( −例如,激光束(紧密地)聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上,效果可能会大不相同。 ['IH*gi −光栅的横向位置可通过一下选项调节 y(J~:"}7) 在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 ?}KRAtJ8 通过组件定位选项。 a<<4gXx NfvPE ]S
,W}:vdC 4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 >9{?]x GOc
;;,7Jon2 单光栅分析 /TpTR-\I0 - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 }3{eVct#| 系统内的光栅建模 {$^'oRk - 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。 qPQIcJ - 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。 VmqJMU>. - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 =P(*j7= `9^tuR,
CVfV +Uq|Yh'Q 5. 光栅级次通道选择 ai_ve[A %y RGN f;{Q ~ 方向 X<%D@$ - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 zV&l^. 衍射级次选择 l{[@Ahb}? - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 |`LH|6/ - 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。 'zI(OnIS 备注 l8oaDL\f - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 ?8-Am[xH `WayR^ 9
[J,.?'V zgwez$ 6. 光栅的角度响应 LCB-ewy#E %hVR|K|J &*v\t\]
衍射特性的相关性 :A zT=^S - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 sy"}25s - 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。 O%EA,5U. - 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) o!tC{"g - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 j.q}OK u9!
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7X>IS#W] bT,_=7F 示例#1:光栅物体的成像 pl]|yIZ yD3}USw 1. 摘要 ME)Tx3d Lk(ESV;r
gQeQy ?Lg(,-: → 查看完整应用使用案例 }Fjbj5w0 %66="1z0@ 2. 光栅配置与对准 }-oba_ 3}|[<^$
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?%6oM %,T*[d&i 3. 光栅级次通道的选择 `s7pM ,jY:@<n
=~;~hZj ~Gfytn9x.; 示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 Lwl1ta- dxX`\{E 1. 光栅配置和对准 -#ZLu. H,(vTthd
~F,~^r!Jtu w ,j*I7V → 查看完整应用使用案例 AT&K> NG F vkyp"W3 2. 基底处理 b G:\*1T Pe@#6N`
3F;C{P! $?56 i4 3. 谐振波导光栅的角响应 16L YVvmW &>\;4E.O5
So1TH% *)E${\1' < 4. 谐振波导光栅的角响应 Jpapl%7v l eC!Yj
$S#Z>d*1! v5M4Rs&t 示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 lx|Aw@C3~ On*I.~ 1. 用于超短脉冲的光栅 @;4;72@O 30sJ"hF9
y RxrfAdS aGbG@c8PRi → 查看完整应用使用案例 M@.l#
[@U uMQI Aapb 2. 设计和建模流程 F*KQhH7Gf DzpWU8j
ia5% ,iyy2 3. 在不同的系统中光栅的交换 "KIY+7@S} c]M+|R5
g7zl5^o3j 8Yq06o38C 文件信息 %E_Y4Oe1 GJ%^hr`P
{?`rGJ{f QQ:2284816954 备注:光学 LQ~|VRRX<
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