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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 R;=6VH  
4ROWz  
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%zd/q?  
s 4IKSX  
r|8V @.@i  
#6FaIq92V  
2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 u@"o[e':  
U5wTGv4S|  
 单光栅分析 n^Au*'  
−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。 CI1m5g [P  
−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。 =w,(M  
ArdJ."  
JE%i-UVH+;  
 系统内的光栅建模 B=x~L  
) hPVX()O!  
−在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 }Ch[|D=Wd6  
−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。 xfU hSt  
ks^|>  
i~AJ.@ #  
o;'4c  
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。 K-Y* T}?  
E#~2wqK  
3. 系统中的光栅对准 QW:Z[?39^  
HU.1":.;  
3\9][S-B  
 安装光栅堆栈 W.GN0(uG  
−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)。 9e76 pP(  
−参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 S%P3ek>3  
 堆栈方向 K \m4*dOv  
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 ].c@Gm_(  
<W9) Bq4  
6 cr^<]v!  
VG#$fRrZ  
"$%{}{#W0  
 安装光栅堆栈 iqlVlm>E  
- 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)。 a#6,#Q"  
- 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 :'b%5/ ^q  
 堆栈方向 FrgV@4'2G  
- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 | )S{(#k  
- 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 _/8y1) I  
zh hGqz[K  
<X9T-b"$h  
D)RdOldr  
 2w;G4  
 横向位置 k@lXXII ?  
−对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时,必须考虑光栅的横向位置。 AzW%+ LUD  
−例如,激光束(紧密地)聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上,效果可能会大不相同。 {K6Kx36  
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 sF, uIr/  
 在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 se"um5N-  
 通过组件定位选项。 T=O l`?5  
=NI.d>kvC  
jm~mhAE#  
4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理
)SC`6(GW  
q 8tP29  
"&s9cO.H  
 单光栅分析 <(ubZ  
- 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 .Lp Nm'=R  
 系统内的光栅建模 U5 -zB)V  
- 但是,任何现实的光栅结构都放置在基底上,使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 SIJ# ?0,  
- 平面建模考虑了菲涅耳损耗,但不与光栅叠层的FMM计算耦合。 L)j]~^P$-  
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 `mWQWx$V!  
k^~@9F5k  
6Eij>{v  
8dYk3 sk  
5. 光栅级次通道选择 MJpP!a^Q  
2"B}}  
b"*mi  
 方向 #xD&z^o  
- 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 [+Yl;3 &]  
 衍射级次选择 `mh-pBVD1  
- 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 k,yc>3P;U  
- 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。 5>0\e_V  
 备注 ]wJ}-#Kx  
- 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 ze-TBh/  
v[p/c.p?i  
MLEIx()  
#3AYz82w  
6. 光栅的角度响应 & bp#1KR)  
\a9D[wk;@  
8N</Yi|n  
 衍射特性的相关性 >F_qa=t%[  
- 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 .eZPp~[lAN  
- 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。 p =#'B*'w  
- 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) -PIA;#Gs  
- 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 IF,i^,  
^\Ue7,H-  
QYODmeu  
8ItCfbqa6  
示例#1:光栅物体的成像 wC4AVJJ^>  
~5XL@jI^  
1. 摘要 "\wDS2M)  
e3oYy#QNk  
t1*BWY  
Xs.$2  
查看完整应用使用案例
)VV4HoH]8  
K{eqB!@j  
2. 光栅配置与对准 GgZEg ?@  
   8iII) +  
bahc{ZC2  
\ (3Qqbw  
=DQdPA\K  
QI :/,w  
{d *qlztO  
3. 光栅级次通道的选择 ] k3GFPw  
8k*  
4F1.D9u  
   3.GdKP.%  
示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 @[[C s*-  
LRqw\fKk[  
1. 光栅配置和对准 xC=3|,U  
R?={{+O  
Sl+jduc  
;OT#V,}r  
查看完整应用使用案例 D!OG307P  
!)l%EJngL  
2. 基底处理 &zg$H,@Qp  
m,"cbJ /  
0qotC6l~_w  
A{u\8-u  
3. 谐振波导光栅的角响应 yC&b-y  
Fh3Dc 83~  
C7c|\T  
\V!X& a  
4. 谐振波导光栅的角响应 E-7a`S  
[/#k$-  
:g]HB ,78  
   !m/Dd0  
示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 Ej{eq^n  
s].'@_~s  
1. 用于超短脉冲的光栅 l5N\> q  
T/spUlWu  
#k|g9`  
[gg 7Z|Hu  
查看完整应用使用案例
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"8j;k5<  
2. 设计和建模流程 .AmM%I4K  
U}C#:Xi>$  
l2KxZteXY0  
]@j"0F/`  
3. 在不同的系统中光栅的交换 ( _F  
.of:#~  
{ P\8g8  
M0"g/W  
文件信息 7`'fUhB!  
*"9)a6T t+  
I5<#SW\a?  
QQ:2284816954 备注:光学 D*2p  
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 0f}Q~d=QL  
谭健 2023-01-30 11:48
学习中呢? Qd)cFL "v  
二牛26 2023-05-15 18:11
qq加不了,需要知道你的名字
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