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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 _c8.muQ<  
N&APqT  
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 ~L Q1 _  
W8$=a  
CQ.4,S}6'  
=9 M|o0aY  
2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 IS2Ij  
o U}t'WU  
 单光栅分析 -\'.JA_  
−通过主窗口“光栅”菜单,可以进入仅针对光栅的特殊评估环境。 -`dxx)x  
−它有助于分析和可视化光栅的衍射特性,例如衍射角度和效率。 ckN(`W,xp  
qM>OE8c#/  
mK40 f  
 系统内的光栅建模 f=_?<I{  
|M<.O~|D6}  
−在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 l~4e2xoT  
−这样可以对系统内的光栅进行建模,从而在考虑光栅可能产生的影响的情况下评估系统性能。 SKSAriS~  
C}= _8N  
;D"P9b]9$  
wYQ1Z  
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。 Z#Zzi5<  
 ,eeL5V  
3. 系统中的光栅对准 /-{O\7-D  
tw4am.o1]  
CESe}^)n  
 安装光栅堆栈 +z(,A  
−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)。 .l( r8qY#  
−参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 "UoCT7X  
 堆栈方向 wAYzR$i  
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 ?Y0$X>nm  
! jX+ox  
DAMpR3  
_UBJPb@=U  
e,#+Xx0M  
 安装光栅堆栈 ADyNNMcx  
- 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)。 F0BOhlK  
- 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 ^mgI%_?1  
 堆栈方向 1x\W52 1  
- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 b*FU*)<4.  
- 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 ;sL6#Go?V  
$: 4mOl  
j |'# 5H`  
7o965h  
ZaRr2Z:!  
 横向位置 7:VEM;[d  
−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。 S0.- >"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。 EAC(^+15K  
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 k\Z;Cmh>  
 在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 cu479VzPx:  
 通过组件定位选项。 f=_Bx2ub  
]O[+c*|w  
U= c5zrs  
4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理
Nn,vdu{^2  
lk*0c {_L  
8V=HyF#  
 单光栅分析 iO?gF  
- 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 $dx1[ V+_  
 系统内的光栅建模 np`g cj#  
- 但是,任何现实的光栅结构都放置在基底上,使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 2pxWv )0  
- 平面建模考虑了菲涅耳损耗,但不与光栅叠层的FMM计算耦合。 r>@ B+Xi  
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 ]s*[Lib  
^Kw&=u  
|~/3u/  
x;ERRK  
5. 光栅级次通道选择 pu2wEQ  
vGPf`2/j.  
|i} +t  
 方向 =e-a&Ep-z  
- 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 EBj,pk5M  
 衍射级次选择 -~( 0O  
- 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 .fLiXx  
- 并非总是需要考虑所有衍射级,建议仅使用感兴趣的衍射级。 F,L82N6\U  
 备注  r21?c|IP  
- 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 |iwM9oO%  
`r~`N`o5A  
fw1;i  
pjX%LsX\  
6. 光栅的角度响应 ~zE 1'  
Q8;x9o@p  
b[{m>Fa+o#  
 衍射特性的相关性 r%Q8)nEo  
- 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 .KiPNTh'  
- 对于不同的波长/偏振,衍射效率也不同,并且对于不同的入射角,衍射效率也不相同。 Jo7fxWO_g  
- 为了解决与角度有关的衍射行为,可能需要指定k域中的采样点(等效于角度空间) abTDa6 /`v  
- 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 :Bx+WW&P.i  
t5ny"k!  
+X* F<6mZ  
xVsa,EX b  
示例#1:光栅物体的成像 dT0^-XSY  
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1. 摘要 vCy.CN$  
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.KT 7le<Zm  
查看完整应用使用案例
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2. 光栅配置与对准 dxzvPgi?  
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3. 光栅级次通道的选择 Ek"YM[  
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   T!m42EvIvE  
示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 q=P f^Xp  
^#a#<8Jz  
1. 光栅配置和对准 9l]UE0yTL/  
07$/]eO%C  
R7E]*:0}  
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查看完整应用使用案例 F`YFo)W  
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2. 基底处理  4 "pS  
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B]'e$uyL7  
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3. 谐振波导光栅的角响应 E0sbU<11  
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)x$!K[=  
z{Hz;m:*_  
4. 谐振波导光栅的角响应 r:fwrC  
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   2"T8^r|U  
示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 S9OxI$6Y  
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1. 用于超短脉冲的光栅 IL!BPFG w  
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查看完整应用使用案例
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Zr\2BOcc.l  
2. 设计和建模流程 3cmbK  
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R!sNg   
Ly^E& ,)  
3. 在不同的系统中光栅的交换 o:Ln._bj  
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文件信息 ?2H{^\<(e  
6o$Z0mG  
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QQ:2284816954 备注:光学 F?!FD>L{`  
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 `2pO5B50  
谭健 2023-01-30 11:48
学习中呢? wUbmzP.  
二牛26 2023-05-15 18:11
qq加不了,需要知道你的名字
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