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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  60Xl.  
OX#eLco  
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。 ,)B~cic'u  
= !I8vQ>  
"u3fs2  
=|j*VF2y"  
2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 HM(bR"E  
1 Ovx$ *  
 单光栅分析 tkm~KLWV&7  
−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。 AaCnTRG  
−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。 CWobvR)e  
/h}wM6pg  
5p#o1I  
 系统内的光栅建模 JO<gN= [  
i"2J5LLv  
−在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 i4{ /  
−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。 &UJ Ty'  
y4)ZUv,}  
mlsvP%[f.  
)sY$\^'WY  
两种建模方法通常可以一起使用,如先优化光栅结构本身,然后将其插入系统。 EA%#/n  
6I5[^fv45G  
3. 系统中的光栅对准 l"~h1xk~  
O|^6UH  
)Bm^aMVl3  
 安装光栅堆栈 vMW-gk  
−为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 wt_?B_nR  
−参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 "R\\\I7u  
 堆栈方向 i"r.>X'Z  
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 WL]Wu.k  
Kc-A-P &Ry  
)+Y\NO?O  
Muc*?wB`  
{$u@6& B  
 安装光栅堆栈 V fE^g\Ia  
- 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)。 Zo}\gg3  
- 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 Bcd0   
 堆栈方向 Hjo:;s  
- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 =5s~$C  
- 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 U# FJ8CD&u  
:`Zl\!]E`o  
p[k9C$@e}  
JUaKj@a|  
=w;xaxjL  
 横向位置 o<Rxt *B  
−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。 }~Kyw7?  
−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。 q9a wzj  
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 dTU.XgX)1^  
 在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 Fm[?@Z&wP  
 通过组件定位选项。 ek0;8Ds9  
l66ipgw_^I  
!z4Hj{A_  
4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理
{*5;:QnT  
Tr}$Pb1  
|]2eGrGj4  
 单光栅分析 fi-&[llg  
- 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 d= T9mj.@  
 系统内的光栅建模 =-1^K  
- 但是,任何现实的光栅结构都放置在基底上,使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 RZ,<D I  
- 平面建模考虑了菲涅耳损耗,但不与光栅叠层的FMM计算耦合。 ~:RDw<PWp  
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 ~1wdAq`'a  
+D{*L0$D"  
[2H(yLwO  
WHD/s  
5. 光栅级次通道选择 iw]B QjK  
WY. \<$7  
 "ppb%=  
 方向 c_8mQ  
- 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 %Cbc@=k  
 衍射级次选择 XKPt[$ab  
- 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 C6=;(=?C  
- 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。 krnk%ug  
 备注 @*`UOgP7  
- 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 z&HN>7  
LXLIos55S  
Iz$W3#hi  
m LxwJ  
6. 光栅的角度响应 hK9oe%kU~  
F*jj cUk  
eJ)KE5%n#  
 衍射特性的相关性 "j@IRuH  
- 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 .Mft+,"  
- 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。 ,;ruH^  
- 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) '8pPGh9D  
- 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 - 9<yB  
4;~lpty  
$X\` 7`v  
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示例#1:光栅物体的成像 e !x-:F#4j  
Px?At5  
1. 摘要 AYQh=$)(  
[F-u'h< *l  
G`JwAy r'  
L!Zxc~  
查看完整应用使用案例
L"vG:Mq@D  
Cq;K,B9  
2. 光栅配置与对准 QO`SnN}  
   LGg x.Z  
^VYZ %  
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iqKfMoy5  
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RknSWuFKt  
3. 光栅级次通道的选择 &l}xBQAL  
WF.$gBH"  
%|6Q7'@p  
   uXW. (x7"f  
示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 o6yZ@R  
]X;*\-  
1. 光栅配置和对准 i2R]lE8  
5N</Z6f'o  
M #Ru I%  
`0vy+T5  
查看完整应用使用案例 O NzdCgY  
Nm :lC%>X  
2. 基底处理 bIl0rx[`  
Hw.@Le>  
<+JFal  
0+`*8G)  
3. 谐振波导光栅的角响应 <yaw9k+P  
.xQ'^P_q  
[B;Ek \5W  
aZ0iwMK  
4. 谐振波导光栅的角响应 Q2WrB+/  
FJH8O7  
H4",r5qw:  
   3\~fe/z'I  
示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 T{xo_u{Q  
t-m,~IoW  
1. 用于超短脉冲的光栅 pY5HW2TsY|  
C^v -&*v  
oa|*-nw  
!{aA*E{  
查看完整应用使用案例
XQ y|t"Vq>  
5Kxk9{\8  
2. 设计和建模流程 6y!?xot  
:@'0)7  
AS^$1i:  
1M FpuPJk  
3. 在不同的系统中光栅的交换 k"-#ox!  
e[o ;l  
JT_B@TO\  
^moIMFl  
文件信息 RLX^'g+P  
#u(,#(P'#  
JNCtsfd  
QQ:2284816954 备注:光学 7}85o J  
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 )f&]H}  
谭健 2023-01-30 11:48
学习中呢? e!'u{>u  
二牛26 2023-05-15 18:11
qq加不了,需要知道你的名字
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