| infotek |
2021-05-20 09:37 |
光学系统中的光栅建模——实例讨论
1. 摘要 z`5d,M H/YZwDx,i 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。 A)&OR]0[ cl30"WK!
Sr/"'w; o%5^dX&[ 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 /c8F]fkZ= :J5xO%WA( 单光栅分析 \XhzaM
−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。 +hqsIx −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。 +QqYf1@F 2/x+7F}w5
D~G24k6b3 系统内的光栅建模 :6./yj( O3PE
w4yA −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 Ft#d&
I −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。 8$BZbj%?hx =4 36/O`K
YFL9Q< f)~urGazS 两种建模方法通常可以一起使用,如先优化光栅结构本身,然后将其插入系统。 nPD5/xW -tlRe12 3. 系统中的光栅对准 EQET:a:g &+u)
+<&;( udMDE=1~L 安装光栅堆栈 C2<!.l −为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 0jF~cV −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 ,nD:W 堆栈方向 " +'E −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 |x3.r t T&
ML^c-xY(
7aj|-gZ ]'3e#Cqeh 安装光栅堆栈 s+8
v7ZJ - 为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 prV:Kq ;O - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 ~q 0)+' 堆栈方向 R_e{H^pY^ - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 <O>1Y09C/ - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 a$y=+4L >
SU2Jw
.^6"nnfA# |W];8 `L/kw Vl 横向位置 WLma)L`L −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。 q90eB6G0g −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。 -K9bC3H −光栅的横向位置可通过一下选项调节 eZ#nZB 在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 u=JI 1 通过组件定位选项。 ]([:"j E5(\/;[*`
rV>/:FG 4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 YKk?BQ" 2It$ bz I0trHrX9 单光栅分析 fOs"\Y4 - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 RsIR}.* 系统内的光栅建模 ua#sW - 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。 'yu M=Pb - 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。 L
s6P<"V - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 UE^_SZ Yj99[
c#]
>bWx!M] # Y/.%ch. 5. 光栅级次通道选择 :oh(M|;/2 {_ti*# !_P;4E 方向 I?nj_ as - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 `@eo <6 衍射级次选择 o_>id^$>B - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 >Ng7q?h
- 并非总是需要考虑所有衍射级,建议仅使用感兴趣的衍射级。 |d\rCq > 备注 bI/d(Q%#< - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 %y;E1pva HQlhT
g"gh2#!D Z".mEF-b 6. 光栅的角度响应 s\A"B#9r b<o Uy q{I,i(%m8 衍射特性的相关性 eV$pza - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 9|#YKO\\i - 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。 +Gv{Apd" - 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) |_ ZD[v S - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 wN1%;~?7 p""#Gbwj
O]rAo +rse,b&U( 示例#1:光栅物体的成像 7 \)OWp +NL^/y<; 1. 摘要 P F5;2 }? j>V
Ln/6]CMl o;bK 7D → 查看完整应用使用案例 n46A )QS4Z{)U 2. 光栅配置与对准 m:|jv|f rF C 6"_
z<2!| 8l,`~jvU!*
ivL}\~L
&<8Q/m]5 + <AD 3. 光栅级次通道的选择 8`Wj 1 ,q MJJ]8:%
GCSR)i| :.5l9Ci4 示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 :C6 YNV!(>\GE 1. 光栅配置和对准 @pq#? Fl{:aq"3
x;A"S TS0x8,'$q → 查看完整应用使用案例 D4
{?f<G0F Fe8JsB- 2. 基底处理 F\&Sn1>k -<rQOPH%
|X&.+RI +-_71rJc. 3. 谐振波导光栅的角响应 O:02LHE fBCW/<Z
mEi+Tj zp jIY
4. 谐振波导光栅的角响应 566vjE huh-S ,M
!:
e(- 'u@_4wWp 示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 @oC# k< Z9cg,#(D 1. 用于超短脉冲的光栅 ut6M$d4 zh5'oE&[yC
8#% Sq=/+M |,zcrOo] → 查看完整应用使用案例 L<'8#J[_5 Q`$Q(/ 2. 设计和建模流程 aoNTRJc$ Lg[v-b=?I
7U=|>)Q0s ENu`@S='I3 3. 在不同的系统中光栅的交换 en\shc{R]` Fv!zS.)`
e">$[IhXtV \BB(0Ah+t 文件信息 ,:yv T6)p &P8 Run
B<.XowT' QQ:2284816954 备注:光学 g=eYl_P6
|
|