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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 BT(G9 Pj;  
7N0m7SC  
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。 Y3xEFqMU  
7>gW2 m  
>P6U0  
M+4S>Sjw  
2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 th=45y"C  
UHDcheeRD  
 单光栅分析 /Wy9 ".  
−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。 i k0w\*  
−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。 5 d|+c<  
5hB2:$C  
=OR&,xt  
 系统内的光栅建模 ^Cg@'R9  
vw` '9~  
−在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 7wqD_Xr  
−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。 =IIE]<z  
l_x>.'a  
#elaz8 5  
87nsWBe  
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。 *kDV ^RBfq  
:wJ!rn,4  
3. 系统中的光栅对准 *OZ O} i  
FRTvo  
B^1Io9  
 安装光栅堆栈 F,XJGD*  
−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)。 r3.v^  
−参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 tWdP5vfp  
 堆栈方向 tQ4{:WPG  
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 z yI4E\  
P q( )2B  
!i6 aA1'  
$Vm J[EF1  
Q1'D*F4  
 安装光栅堆栈 ..^,*  
- 为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 .]Z,O>N  
- 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 ~#[ ZuMO?  
 堆栈方向 q}5&B =2pM  
- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 #60<$HO:Z  
- 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 Xgm9>/y  
o6;VrpaNi  
Iyvl6  
:Ee5:S   
#D!3a%u0  
 横向位置 k4nA+k<WI`  
−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。 VAR/"  
−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。 @KYmkx W  
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 qsL6*(S(r  
 在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 O~&l.>??  
 通过组件定位选项。 ?jzadCel  
({x<!5XL  
^SRa!8z$W  
4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理
FJ&zU<E  
1')/BM2  
XC{(O:EG  
 单光栅分析 Ljxn}):[  
- 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 dUJNr_  
 系统内的光栅建模 `P4qEsZE>`  
- 但是,任何现实的光栅结构都放置在基底上,使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 4B}w;d@R  
- 平面建模考虑了菲涅耳损耗,但不与光栅叠层的FMM计算耦合。 =U".L  
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 Lp*T=]C]  
?0Ca-T Rz  
Jq`fD~(7  
wh:`4Yw  
5. 光栅级次通道选择 }Mo9r4}  
Vd^`Hv&i  
p:ST$ 1 K  
 方向 tg5jS]O  
- 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 Gb \ 7W  
 衍射级次选择 "WYcw\@U  
- 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 Fk(0q/b  
- 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。 (^Do#3  
 备注 Lou4M  
- 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 qkUr5^1  
NI s4v(!  
cCV"(Oo[H|  
0I?3@Nz6  
6. 光栅的角度响应 UmgLH Cz  
xD?{Hw>QT#  
.Um%6a-  
 衍射特性的相关性 0_D~n0rq,v  
- 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 X7c*T /  
- 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。 v V^GIWK  
- 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) 3Yj}ra}  
- 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 BK d(  
mQs'2Y6Oa  
'7*=m^pc  
'H cDl@E  
示例#1:光栅物体的成像 '/ &"  
fF[g%?w  
1. 摘要 C${TC+z  
#!D5DK@+  
QT&{M #Ydn  
ycAQPz}=I  
查看完整应用使用案例
8rpN2M 3h  
VDmd+bvJV  
2. 光栅配置与对准  B-gr2-  
   S~Hj. d4/  
GyPN)!X@.&  
%-'U9e KN  
d|NNIf  
8c|IGC  
}b^lg&$(  
3. 光栅级次通道的选择 [1UqMkXtf  
>SGSn/AJi  
GQZUC\cB  
   V7@xr M  
示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 T+ t-0k  
Elq8WtS  
1. 光栅配置和对准 T?ZMmUE  
~3Y NHm6V  
K/,lw~>  
&L?Dogo  
查看完整应用使用案例 t]o gn(  
n{yjH*\Z  
2. 基底处理 vPs X!m[#  
;i#gk%- 2  
V V4_  
D_)vGvv3;.  
3. 谐振波导光栅的角响应 z} \9/`  
}00e@a  
C(P$,;6  
DRIv<=Bt  
4. 谐振波导光栅的角响应 NE4fQi?3  
%dU}GYL_  
.2P?1HpK  
   Vwqfn4sx?i  
示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 ^Bb_NcU  
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1. 用于超短脉冲的光栅 >g2B5KY  
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7GUJ&U) J  
!tdfTf$  
查看完整应用使用案例
M5V1j(URE  
A!kyga6F5  
2. 设计和建模流程 Td >k \<  
"p{ '984r<  
t_rDXhM  
;^*!<F%t9R  
3. 在不同的系统中光栅的交换 OQQ9R?Ll{  
QA(,K}z~^S  
^-!HbbVv  
|7$h@KF=S  
文件信息 ]t3"0  
NLl~/smMS  
's?Fip  
QQ:2284816954 备注:光学 GvOAs-$  
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 '[8b0\  
谭健 2023-01-30 11:48
学习中呢? { NJ>[mKg  
二牛26 2023-05-15 18:11
qq加不了,需要知道你的名字
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