| infotek |
2021-05-20 09:37 |
光学系统中的光栅建模——实例讨论
1. 摘要 cH%#qE3 Nt'u;0 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。 CK+_T}+- -%x9^oQwY
oVSq#I4 {n>W8sN< 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 {$mj9?n=v ?rn#S8nNx< 单光栅分析 -=D6[DjU< −通过主窗口“光栅”菜单,可以进入仅针对光栅的特殊评估环境。 \;smH;m −它有助于分析和可视化光栅的衍射特性,例如衍射角度和效率。 +b]+5! *aF<#m v
6+[7UH~pm^ 系统内的光栅建模 q9&d24| KzC`*U[
−在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 \!4sd2Yi −这样可以对系统内的光栅进行建模,从而在考虑光栅可能产生的影响的情况下评估系统性能。 GM<r{6Qy Ug^v
]B9
p$cSES>r: ( nH3 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。 |F 18j9 = ,=t Sp 3. 系统中的光栅对准 ES#K'Lf sy|{}NkA! D'823,-). 安装光栅堆栈 {
+%S{=j −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)。 pPdOwK# −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 V0h 堆栈方向 $fE$j { −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 S?5z QDC]g.x
#'-L`])7uw _YH)E^If i}5
#n 安装光栅堆栈 Y`u.P(7# - 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 | - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 {]}}rx'|P 堆栈方向 ^vmyiF - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 >_y>["u6J# - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 .hCOi<wB ;ml;{<jI
9*%Uoy: 7
C5m#e3 ;TK:D=p4 横向位置 RJ%~=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。 =B(zW.Gf −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。 Iky'x[p,D −光栅的横向位置可通过一下选项调节 $siiG|)C1 在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 * SG0-_S 通过组件定位选项。 G!54 e ~T')s-,l,:
]~z2s;J{/ 4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 H5Rn.n( | otXB:a ?.:C+*+ 单光栅分析 ]y,6 - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 *fq=["O 系统内的光栅建模 Aov=qLWJ - 但是,任何现实的光栅结构都放置在基底上,使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 -,~n|ceI - 平面建模考虑了菲涅耳损耗,但不与光栅叠层的FMM计算耦合。 DiAPs_@ - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 6M"]p
@>J4K#"
:Q\b$=,: w $7*za2 5. 光栅级次通道选择 IN!m +>oVc\$ d;ElqRC& 方向 YXJjqH3 - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 <BQ4x.[ 衍射级次选择 #nc{MR#R - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 O1@xF9< - 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。 iuq-M?1 备注 S*:b\{[f> - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 Rtn.cSd MOyQ4<_
_tN"<9v. K ^1bR(a 6. 光栅的角度响应 ~)}npS; -lyT8qZ:( 38%]GQ 衍射特性的相关性 ~l-Q0wg - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 fw_V'l#\ - 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。 Fk>/ - 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) jd=k[Yqr - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 q]tPsX5{* `7Ni bZX0
1P4jdp=~ V2%FWo| 示例#1:光栅物体的成像 ~;| <?,o
{ 1. 摘要 7,_N9Q]rB [[?:,6I
?T70C9 K%>uSS? → 查看完整应用使用案例 Fp-d69Npo )oa6;=go 2. 光栅配置与对准 (eN\s98)/ L!DP*XDp
xF5q=%n DPi%[CRH
$\$5::}r
|qJQWmJO&U _5.^A&Y* 3. 光栅级次通道的选择 [a5L WW 4W~pAruwr
d)(61 I1
j-Q8 示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 zMKW@ Tul_/` An 1. 光栅配置和对准 YQiTx)_ f5Zx:g
Z6X?M&-Lz kh 17 → 查看完整应用使用案例 Ta%{Wa\U9z oKiBnj5J 2. 基底处理 >.SU=HG; 'i{kuTv
m
,)4k&d
s<xD$K~rM 3. 谐振波导光栅的角响应 Ej
ip%m G#8HY VF
SPeSe/ NHUx-IqOX 4. 谐振波导光栅的角响应 !9k)hP !t{3IE
X26gl 'U 'u{m37ZJ 示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 {$ HW_\w 9PVM06
1. 用于超短脉冲的光栅 \D<rT)Tl Ja|! fT
"CB* R>To
L → 查看完整应用使用案例 T#Qn\8 ,g#=pdX; 2. 设计和建模流程 =E8lpN' lKrD.iYt8
/);cl;" B5IS-d 3. 在不同的系统中光栅的交换 Ajr]&H4 DT8|2"H
C#`eN{%.YT *{P"u(K 文件信息 +n %uIv `ux
U
H#
bg*4Z?[dd QQ:2284816954 备注:光学 :kfHILi
|
|