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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 3I 0pHP5  
"rMfe>;FJ  
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。 2S7 BzZ/  
k<*v6 sNs;  
<VZ43I  
82FEl~,^E  
2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 &0kr[Ik.  
b@J"b(  
 单光栅分析 '`^~Zy?c  
−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。 g=mKTk   
−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。 Sfe[z=7S  
qt9jZtx  
"6C a{n1hk  
 系统内的光栅建模 R+.4|1p  
+mjwX?yF  
−在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 PxYK)n9&  
−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。 B-g-T>8  
g7323m1=  
(A=PDjP!  
C9+rrc@4  
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。 +788aK,{#  
YC;@^  
3. 系统中的光栅对准 u>;aQtK~  
Xr^ 5Th\  
}V ]*FCpQ  
 安装光栅堆栈 $-/-%=  
−为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 50 w$PW  
−参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 :.=:N%3[  
 堆栈方向 l!}gWd,H  
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 <k[_AlCmsg  
bbq`gEV  
MgP|'H3\  
`IlhLv  
X8v)yDtw  
 安装光栅堆栈 (}F@0WYT^O  
- 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)。 K 'I6iCrD  
- 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 $m ;p@#n  
 堆栈方向 AAfhh5i  
- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 kKRu]0J~[  
- 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 '{0O!y[H6  
i-w<5pGnf  
]2L11" erP  
cFie;k  
,eTdQI;   
 横向位置 xY)eU;*  
−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,<CR9@(5d  
−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。 FS8l}t  
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 )0I -N)  
 在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 #&uajo  
 通过组件定位选项。 E`LaO  
t ^>07#z  
`hY%HzV=  
4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理
D(Z#um8n  
SeZ+&d  
?VxQ&^|  
 单光栅分析 /Gnt.%y&  
- 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 )+v5 H  
 系统内的光栅建模 OLF6["0Rn  
- 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。 +z9BWo!{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。 |H=5Am  
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 Jv 5l   
>=rniHs=?7  
~{g/  
I;AS.y  
5. 光栅级次通道选择 j/O9LygB  
(=rDt93J  
)( YJ6l  
 方向 U1 3Lsky%  
- 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 K HNU=k  
 衍射级次选择  W;yg{y   
- 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 n9 bp0#K  
- 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。 xP9R d/xa|  
 备注 1Z_]Ge<a  
- 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 ej7N5~!,s  
i`6utOq  
\{rhHb\|h  
Ts, U T L  
6. 光栅的角度响应 VwBw!,%Ab  
_eQ-'")  
s%#u)nw19  
 衍射特性的相关性 N1E9w:T`  
- 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 Eb5>c/(  
- 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。 L#D)[v"  
- 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) 9JMf T]  
- 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 q 7W7sw  
\p\p~FVS  
<b4} B   
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示例#1:光栅物体的成像 R))4J  
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1. 摘要 y q2AZ@}"  
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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 ~s?y[yy6i  
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LEg|R+ 6E  
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3. 光栅级次通道的选择 4;jAdWj3  
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示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 _s=<Y^l%x  
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1. 光栅配置和对准 4dz Ym+vJm  
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查看完整应用使用案例 ]G! APE  
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2. 基底处理 ldKLTO*&  
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3. 谐振波导光栅的角响应 :W'.SRD  
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4. 谐振波导光栅的角响应 wC<FF2T  
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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 WK SWOSJ  
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1. 用于超短脉冲的光栅 !?B2OE  
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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 @<1T&X{Z!  
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3. 在不同的系统中光栅的交换 JkNRXC:  
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]`@< I'?,X  
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文件信息 (jh0cy}|]  
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QQ:2284816954 备注:光学 W$R@Klz  
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 $I3}% '`+  
谭健 2023-01-30 11:48
学习中呢? ,xC@@>f  
二牛26 2023-05-15 18:11
qq加不了,需要知道你的名字
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