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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 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。 'r7[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 %QT  
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 $f}  
- 为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 T3oFgzoO  
- 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 CbM~\6 R  
 堆栈方向 \2 DED  
- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 tZ[9qms^_  
- 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 {2q"9Ox"  
D Z*c.|W  
mH$`)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 $,  
- 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 3_wR2AU~  
 系统内的光栅建模 SVVEb6&  
- 但是,任何现实的光栅结构都放置在基底上,使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 % m6qL  
- 平面建模考虑了菲涅耳损耗,但不与光栅叠层的FMM计算耦合。 #Db^*  
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 m#WXZr  
Zq33R`  
S}Wj.l+F  
&I ~'2mpk  
5. 光栅级次通道选择 1^]IuPxq  
4j0;okQWV'  
pWE(?d_M{G  
 方向 =k d-rIBc  
- 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 7@ONCG  
 衍射级次选择 `&x>2FJ  
- 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 u `ww  
- 并非总是需要考虑所有衍射级,建议仅使用感兴趣的衍射级。 RU/WI<O  
 备注 V(K;Gc  
- 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 MjQ>& fUK  
n\ Lsm  
k {{eyC  
Z/ml ,4e  
6. 光栅的角度响应 jHT^I as  
~b *|V  
V&j]*)  
 衍射特性的相关性 a'HHUii=  
- 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 )/!HI0TU  
- 对于不同的波长/偏振,衍射效率也不同,并且对于不同的入射角,衍射效率也不相同。 HrLws95'  
- 为了解决与角度有关的衍射行为,可能需要指定k域中的采样点(等效于角度空间) Q& d;UVp  
- 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 g'km*EV  
SefF Ci%4  
~)pZ5%C  
)RFY2 }  
示例#1:光栅物体的成像 OPUrz?p2C  
1)}hzA  
1. 摘要 #Q_Scxf  
Q+a&a]*KL^  
' "%hX&]5  
D)4#AI  
→ 查看完整应用使用案例
&)q>Z!C-l  
V?T&>s  
2. 光栅配置与对准 !RLXB$@`  
   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  
{vd +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'3r KOW  
2. 设计和建模流程 XPi5E"  
51s3hX$  
%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  
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 Bp=BRl  
谭健 2023-01-30 11:48
学习中呢? }~NWOJ3;  
二牛26 2023-05-15 18:11
qq加不了,需要知道你的名字
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