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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 Z=O 2tR
n2bL- 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。 i^{.Q- nL}bCX{
\C3ir & {IeW~S'& 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 \/jr0): p{j
}%)6n 单光栅分析 ]MkZ1~f7 −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。 u7u8cVF −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。 A9!gww #e.2m5T
H_'i.t 'SS 系统内的光栅建模 {~yj]+Im QdKxuG −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 z_#B 4 −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。 3G9YpA_}X =2#a@D6Bl
s-eC' )w~E LxkToO{ 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。 lrjlkgSN G7k0P-r,0 3. 系统中的光栅对准 tb7Wr1$< d:0RDK-}s O6P0Am7s 安装光栅堆栈 Qp7|p −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)。 oK h#th −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 I)ub='+&; 堆栈方向 R@``MC0 −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 /)SwQgK# ^*C+^l&J!
?H7*? HV Q>nq~#3? 3A k,M-Jp 安装光栅堆栈 <@n/[ +3 - 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)。 )2}{fFa% - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 TX]4Y953D 堆栈方向 ZLdvzH@' - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 :g3n
[7wR - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 ;C%40;Q SMaC{RPQ
\)VV6'zih AiSO|!<.N QBa1c-Y 横向位置 ~=HN30 −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。 H,qIHQW# −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。 L)VEA8} −光栅的横向位置可通过一下选项调节 9|T%q2O 在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 k
oo`JHC 通过组件定位选项。 U9IP`)z_5t [JFmhLP9
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":7 4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 CU 2;m\Hc \4I1wdd|^ ^~(vP: 单光栅分析 x^}kG[s - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 (,PO( 系统内的光栅建模 I!.o&dk - 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。 ,FX;-nP% - 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。 !o 2"th - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 AJSe +1 V'~]b~R
W-@A Mn $TWhg' 5. 光栅级次通道选择 u&`7 C b9[;qqq@' $<2r;'?0D 方向 A] pLq` - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 7*y_~H 衍射级次选择 Z}.N4 / - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 ./mh9ax - 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。 K8doYN 备注 9_[TYzpB! - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 z71.5n!C y5iLFR3z
p>=YPi/d /HgdTyR) 6. 光栅的角度响应 >-
]tOH,0 j]}A"8=1 _)Q)tOW 衍射特性的相关性 O^|dc= - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 fM?HZKo - 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。 `GS!$9j - 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) +ZtqR - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 M4pEwD U 9TEC)
Y8`4K* 58% LYNd^} 示例#1:光栅物体的成像 )6iY9[@tN :j9{n ,F 1. 摘要 q17c)]<" !!4_x
$n& alcU
]p:x,%nm → 查看完整应用使用案例 wxVf6` 2]5dSXD 2. 光栅配置与对准 rA&|!1q"B Zalgg/.
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2]C`S,) 3. 光栅级次通道的选择 aM5zYj`pW |_8::kir:
S{{D G +Sv`23G@ 示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 qlD+[`=b XWZ
*{/u 1. 光栅配置和对准 } WY7!Y Lgpj<H[
pbKDtqSnz :XEr{X → 查看完整应用使用案例 rc1EJ(c 0*YLFqN 2. 基底处理 :q S=_!1 *5 ]fjh{
b+yoD %h 6?/ 3. 谐振波导光栅的角响应 UOSa`TZbZ Q7UFF
tiSN amvG1 }"wWSPD 4. 谐振波导光栅的角响应 7g}4gX's ,Y=r]
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?~uTbNR }legh:/*?O 示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 o)Kx:l +f % @3AA< 1. 用于超短脉冲的光栅 ~ ?m'; %/b?T]{
4_3Jpz* ]24aK_Uu → 查看完整应用使用案例 j0^~="p%C } *|_P 2. 设计和建模流程 C%t~?jEK~^ ;X-~C.7k
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3. 在不同的系统中光栅的交换 q]YPDdR# DxR__
c-3AzB#[ 7)!(0.& 文件信息 y[Zl ,v7 m]}
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f1(V~{N,+ QQ:2284816954 备注:光学 W,5A|Q~
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