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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 e[Jem5C  
d|*"IFe  
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。 2]c {P\  
!!:LJ  
B: \Uw|Mf  
_"%B7FK  
2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 [*Z`Kc  
hHPs&EA.p  
 单光栅分析 <soz#}e  
−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。 LsM7hLy  
−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。 {q3H5csFq  
/LM4- S  
7HHysNB"w  
 系统内的光栅建模 \Fe_rh  
Y=T'WNaL)0  
−在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 \@;\t7~  
−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。 )C.yF)Ql  
\M"UmSB o  
QQpP#F|w  
x5Z-{"  
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。 WpLZQ6wH  
c=6Q%S  
3. 系统中的光栅对准 3<?XTv-  
P &)1Rka  
7DfTfTU6  
 安装光栅堆栈 M@thI%lR  
−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+EJ3W  
−参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 H\GkW6  
 堆栈方向 f2,1<^{  
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 Xm4CKuU@  
sgr=w+",Q  
?K@t0a   
oR*=|B  
e2C<PGUUB  
 安装光栅堆栈 do-c1;M  
- 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)。 ?v-1zCls  
- 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。  j4R 4H;  
 堆栈方向 |fHB[ W#  
- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 FhIqy %X  
- 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 8)VgS &B~  
u7;~  
= zl= SLe  
QI_59f>  
G5tday~3  
 横向位置 1 11D3  
−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。 fB+b}aoV  
−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。 M3zDtN  
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 PVa o  
 在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 fRm}S>Nibb  
 通过组件定位选项。 o/,NGU  
* \HRw +cL  
2>\\@ 1  
4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理
=raA?Bp3;(  
Yn9j-`  
\nqo%5XL  
 单光栅分析 &D#+6M&LK{  
- 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 :o"8MZp  
 系统内的光栅建模 )uP[!LV[e  
- 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。 Q&M'=+T  
- 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。 P.sgRsL  
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 9YF$CXonE=  
~k'V*ERNSj  
PG,U6c #  
[$ :  
5. 光栅级次通道选择 tk/`%Q  
/!Z^Y  
!5x Ly6=}  
 方向 "D* Wi7  
- 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 THhy~wC".  
 衍射级次选择 ]#<  
- 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 S:Tm23pe  
- 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。 /f1'm@8;  
 备注 HBLWOQab  
- 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 v@G4G*x\  
J?P]EQU  
jiIST^Zq#t  
wAbp3hX  
6. 光栅的角度响应 |ia@,*KD  
;^l_i4A  
fo\\o4Qyh  
 衍射特性的相关性 OR+A_:c.D  
- 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 Z{{ t^+XG  
- 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。 GH'O! }  
- 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) J-J3=JG  
- 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 b"8FlZ$  
Rq7p29w  
#Y[H8TW  
0^]t"z5f0  
示例#1:光栅物体的成像 0 15Owi  
 SNvb1&  
1. 摘要 QJ];L7Hbo  
*kaJ*Ti-/  
1&|Dsrj  
ma}}Sn)Q  
查看完整应用使用案例
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2. 光栅配置与对准 $ u2Cd4  
   Sa] mm/ G  
T 2bnzI i  
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C<he4n.  
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3. 光栅级次通道的选择 R}J-nJlb  
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ZBj6KqfST%  
   hU,$|_WDy  
示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 uFe'$vI  
y'rN5J:l  
1. 光栅配置和对准 Qp&?L"U)2  
 ,o&<WMD  
i=Kvz4h  
P`sN&Y~m  
查看完整应用使用案例 g)M#{"H  
q[boWW  
2. 基底处理 +-HE '4mo  
$DV-Ieb  
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3@X|Gs'_S  
3. 谐振波导光栅的角响应 p#b{xK  
A;%kl`~iyz  
-HTL5  
`9EVB;  
4. 谐振波导光栅的角响应 s<{GpWT8  
|B1Af  
"4[<]pq  
   n49s3|#)G  
示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 6 ZHv,e`?  
NhtEW0xCr  
1. 用于超短脉冲的光栅 ZPYH#gC& T  
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查看完整应用使用案例
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sVD([`Nmc  
2. 设计和建模流程 5xv,!/@  
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3. 在不同的系统中光栅的交换 3It8&x:  
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文件信息 #J3zTG(:@  
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T;%+]:w<  
QQ:2284816954 备注:光学 Vdy\4 nu(  
cmmjava 2022-09-05 19:18
感谢分享。~~~学习,思考,实际练习操作,提高!
落叶 2023-01-30 10:50
为什么看不了图片呢 PJ6$);9}6  
谭健 2023-01-30 11:48
学习中呢? Vg) ^|  
二牛26 2023-05-15 18:11
qq加不了,需要知道你的名字
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