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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 +|N"i~f>j  
9 (Z)c  
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。 J5-^@JYK  
.$rcTZ  
l?d*g&  
YI/vt2  
2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 R~o?X ^^O  
"&~Um U4CN  
 单光栅分析 L=>N#QR7  
−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。 Ag-*DH0  
−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。 4^ A\w  
6mZFsB  
q QQ~ [JL  
 系统内的光栅建模 5E]I  
M~v{\!S  
−在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 vU _#(jZ  
−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。 I#0$5a},u^  
iqpy5  
3s+D x$Ud  
SExd-=G  
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。 }\B6d\k  
)Fbkt(1  
3. 系统中的光栅对准 s;L7 _.hH@  
D n^RZLRhy  
  ~*RNJ  
 安装光栅堆栈 KQh'5o&  
−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)。 #u>JCPz  
−参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 6<2 7}S  
 堆栈方向 y37@4p^@9  
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 6D>o(b2  
IP-mo!Y.  
n/?_]  
[b`k\~N4r  
hTF]-& hZ  
 安装光栅堆栈 TMbj]Mso  
- 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)。 >zhbOkR9c  
- 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 nlKWZYv  
 堆栈方向 &N,c:dNe  
- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 6g)21Mh#  
- 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 qT(j%F  
r>5,U:6Q/  
-*3wNGh {  
|[0|j/V%O  
;s{rJG{inG  
 横向位置 =OCHV+m  
−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。 jZ)1]Q2  
−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。 I~Ziq10  
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 }I !D65-#'  
 在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 z.FO6y6L  
 通过组件定位选项。 )g)X~]*  
rTQrlQ:@  
vU::dr  
4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理
`Q,03W#GJ%  
1aKY+4/G  
Bc$t`PI  
 单光栅分析 JPRl/P$  
- 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 /S%{`F=  
 系统内的光栅建模 qXgg"k%A\  
- 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。 gW RSS=8%  
- 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。 HqOzArp3  
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 .:E%cL +h  
y<MXd,eE  
? 3Td>x  
^2=11  
5. 光栅级次通道选择 K^> +"  
"4Cb dD//  
Y}QtgZEt  
 方向 ><+wHb  
- 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 J'W6NitMr  
 衍射级次选择 YFeF(k!!n  
- 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 !A qSG-  
- 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。 j8P=8w{  
 备注 ~0eJ6i  
- 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 *Mk5*_  
s"s^rC  
MqRpG5 .  
T|[zk.8=E  
6. 光栅的角度响应 %8s$l'Q;  
q &#f#Ou  
|bA\>%~  
 衍射特性的相关性 r Z%l?(  
- 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 }N dknut,  
- 对于不同的波长/偏振,衍射效率也不同,并且对于不同的入射角,衍射效率也不相同。 qX>mOW^gT8  
- 为了解决与角度有关的衍射行为,可能需要指定k域中的采样点(等效于角度空间) )ERmSWq/u  
- 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 -pvF~P?8U  
5=(fuY3  
HJ~0_n&  
j&~`H:=E  
示例#1:光栅物体的成像 hV_bm@f/y  
`saDeur#X  
1. 摘要 2N B/&60<  
8cI<~|4_  
>UlAae44  
= wEU+R_#o  
查看完整应用使用案例
TL'^@Y7X5  
\iVb;7r)9:  
2. 光栅配置与对准 A0JlQE&U  
   ?> )(;Ir9  
hhRUC&Y%V  
Qu]F<H*Y|  
eb10=Lmj  
vf^`'  
Vh=10Et  
3. 光栅级次通道的选择 ?o$ hlX  
_!_%Afz  
20h+^R3{Z  
   4TX~]tEyky  
示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 d>k)aIYp  
J7a_a>Y  
1. 光栅配置和对准 6)5Akyz4V  
<9Sg,ix't  
Oc A;+}>  
)a99@`L\P  
查看完整应用使用案例 'z\$.L  
P~xP@? I%  
2. 基底处理 ~IQ3B $4H&  
:$ qa  
#u]'3en  
<+3-(&  
3. 谐振波导光栅的角响应 d x52[W  
u?xXZ]_u-  
ZF@T,i9  
Ynxzkm S  
4. 谐振波导光栅的角响应 ` b$u w  
Ah#bj8}  
q/qJkr^2  
   KdN+$fe*g  
示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 V)q|U6R  
7^bde<0  
1. 用于超短脉冲的光栅 C] dK/~Z#r  
4C]>{osv  
>n(Ga9E  
"1I\~]]  
查看完整应用使用案例
BU;o$"L  
o%j[]P@4G  
2. 设计和建模流程 e]5 n4"]D)  
QP?eK W9 :  
sW#OA\i &  
'cgB$:T}.,  
3. 在不同的系统中光栅的交换 jVdRy{MH  
{>r56 \!F  
N$I@]PL  
Z4VNm1qs  
文件信息 zqJ0pDS  
~[[(_C3  
SN<Dxa8Iy  
QQ:2284816954 备注:光学 hAi`2GP.  
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 G?$0OU  
谭健 2023-01-30 11:48
学习中呢? u#bd*(  
二牛26 2023-05-15 18:11
qq加不了,需要知道你的名字
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