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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 J82{PfQ"  
D8?$Fn=  
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。 Bd NuhV`0  
H;sQ]:.*]  
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2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 n~&R_"mv(  
rd,mbH[<C  
 单光栅分析 7 $9fGo  
−通过主窗口“光栅”菜单,可以进入仅针对光栅的特殊评估环境。 oyr2lfz*  
−它有助于分析和可视化光栅的衍射特性,例如衍射角度和效率。 .897Z|$VB  
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 系统内的光栅建模 3-mw-;.  
b(SV_.4,'  
−在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 b<F 4_WF  
−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。 Vw{Ys6q  
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}a9C /t3  
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。 `>sqP aD  
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3. 系统中的光栅对准 "q`%d_  
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*[SsvlFt  
 安装光栅堆栈 '!.;(Jo  
−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)。 } )e`0)  
−参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 R{[Q+y'E  
 堆栈方向 vfv5ex(  
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 }=|ZEhtOp  
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 安装光栅堆栈 ? w?k-v  
- 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)。 [*vN`AfE  
- 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 Pu^~]^W)  
 堆栈方向 \a6)t%u  
- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 S!q}Pn  
- 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 ZWa#}VS}-n  
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 横向位置 fv_wK_. %:  
−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。 7[H`;l  
−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。 K%}I}8M  
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 *i{.@RX?  
 在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 yy } 0_  
 通过组件定位选项。 o3yqG#dA  
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4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理
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 单光栅分析 3b 3cNYP  
- 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 :b ;1P@W<  
 系统内的光栅建模 Tqa4~|6  
- 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。 C%c `@="b  
- 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。 Rdg0WT*;j  
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 ? 03Zy3 /  
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5. 光栅级次通道选择 ;0!Wd  
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I|IlFu?O=  
 方向 % 9/)  
- 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 IJc#)J.2A  
 衍射级次选择 s~$4bN>LD  
- 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 mF}k}0  
- 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。 'h^DI`  
 备注 otVyuh  
- 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 $l;tP  
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6. 光栅的角度响应 un^IQMIh  
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 衍射特性的相关性 :J`!'{r  
- 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 I!7.fuO  
- 对于不同的波长/偏振,衍射效率也不同,并且对于不同的入射角,衍射效率也不相同。 A]?O& m |  
- 为了解决与角度有关的衍射行为,可能需要指定k域中的采样点(等效于角度空间) 2Ml2Ue-9  
- 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 OEE{JVeI  
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示例#1:光栅物体的成像 gZEA;N:H%<  
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查看完整应用使用案例
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2. 光栅配置与对准 g} ~<!VpX  
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3. 光栅级次通道的选择  mz VuQ  
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示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 E"1 ;i  
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1. 光栅配置和对准 ~\:j9cC  
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2. 基底处理 u};]LX\E  
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3. 谐振波导光栅的角响应 G\:psx/  
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4. 谐振波导光栅的角响应 _KM$u>B8  
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示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 ! F;<xgw  
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1. 用于超短脉冲的光栅 CVGOX z  
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查看完整应用使用案例
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2. 设计和建模流程 ~^%0V<*-}  
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3. 在不同的系统中光栅的交换 ph8Jn+|E  
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文件信息 BS-:dyBw  
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QQ:2284816954 备注:光学 C)J_lI{^  
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 '&.)T 2Kw  
谭健 2023-01-30 11:48
学习中呢? -TK|Y"  
二牛26 2023-05-15 18:11
qq加不了,需要知道你的名字
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