首页 -> 登录 -> 注册 -> 回复主题 -> 发表主题
光行天下 -> 讯技光电&黉论教育 -> 光学系统中的光栅建模——实例讨论 [点此返回论坛查看本帖完整版本] [打印本页]

infotek 2022-05-17 09:44

光学系统中的光栅建模——实例讨论

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$ Zhk1  
)q#b^( v  
5SDHZ?h  
2LgRgY{Bl  
2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 a/?gp>M9  
^UJO(   
 单光栅分析 tnp]wZ  
−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。 }ulFW]A^7  
−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。 -8-Aqh8|  
vHao y  
vXyaOZ  
 系统内的光栅建模 LaLA }1!  
=6? 3c\  
−在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 IH{g-#U  
−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。 *iYs,4  
VDscZt)y8  
.>&kA f.  
GXsHc,  
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。 ];IUiS1  
|,qz7dpe  
3. 系统中的光栅对准 vK|d P3  
%[RLc[pB  
1MOQ/N2BR  
 安装光栅堆栈 c/pT2/y  
−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)。 5 J 0  
−参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 +`\C_i-  
 堆栈方向 @ j' I  
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 O"Ar3>   
Q~uj:A]n<  
GCc@ :*4[  
xAsbP$J:  
W| ~Ehg  
 安装光栅堆栈 .4U::j}  
- 为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 m\j'7mZ1  
- 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 1J^{h5?lU  
 堆栈方向 K47W7zR  
- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 Io| 72W}rg  
- 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 ~GMlnA]6  
voCQ_~*)9  
!x|Ok'izDL  
.|cQ0:B[  
?-J\~AXL  
 横向位置 WG< D+P  
−对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时,必须考虑光栅的横向位置。 NfKi,^O  
−例如,激光束(紧密地)聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上,效果可能会大不相同。 8L.Y0_x  
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 oT.g@kf=H  
 在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 2{g~6 U.  
 通过组件定位选项。 "w=.2A:q  
A{Pp`*l  
Fn$EP:>  
4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理
P)ZGNtO9fG  
$Y 7q2  
9aYCU/3  
 单光栅分析 <[kdF")  
- 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 ABB4(_3E  
 系统内的光栅建模 r6QNs1f~.  
- 但是,任何现实的光栅结构都放置在基底上,使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 _=8x?fC:rl  
- 平面建模考虑了菲涅耳损耗,但不与光栅叠层的FMM计算耦合。 *tO7A$LDT  
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 oj[Wzeg%  
H/Y ZwDx,i  
A F>!:  
b$H{|[  
5. 光栅级次通道选择 9psD"=/"  
D8qZh1w%A|  
g#T8WX{(V  
 方向 gVl%:Ra%  
- 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 -# |J  
 衍射级次选择 u.gnv dU  
- 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 -BgzAxa  
- 并非总是需要考虑所有衍射级,建议仅使用感兴趣的衍射级。 p.n+m[  
 备注 bwS1YGb  
- 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 CUaI66  
fXEF]C  
&U*=D8!0  
[0w @0?[  
6. 光栅的角度响应 `)/G5 fB  
c7E=1*C<  
*O+G}_}  
 衍射特性的相关性 M9[Fx= qY  
- 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 ]]J2#mN:n  
- 对于不同的波长/偏振,衍射效率也不同,并且对于不同的入射角,衍射效率也不相同。 6$lj$8\  
- 为了解决与角度有关的衍射行为,可能需要指定k域中的采样点(等效于角度空间) 7kp$C?7K  
- 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 X~T"n<:a>  
F$N"&<[c  
{Ug?k<h7|  
Kzfa4C  
示例#1:光栅物体的成像 %tT&/F  
!Y8us"   
1. 摘要 i"p)%q~ z  
qe8dpI;  
!U/iY%NE  
a2 e-Q({  
查看完整应用使用案例
qCi6kEr  
3.Oc8(N^}  
2. 光栅配置与对准 $*tq$DZ4&  
   ^w/_hY!4/  
G'{$$+U^K  
M}kt q)  
\cP\I5IW:s  
I9-vV>:z  
&9g4/c-?$  
3. 光栅级次通道的选择 uW3`gwwlU  
4W &HUQ?^  
! ~u;CMR  
   5*l~7R  
示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 \BOZhXfl'  
jO)UK.H#  
1. 光栅配置和对准 M.iR5Uh  
dlsVE~_G  
?>SC:{(  
2| $  
查看完整应用使用案例 a;jXMR  
U?P5 cN  
2. 基底处理 ![YLY&}s  
R}'kF63u*  
 ^AS*X2y  
Z[[ou?c  
3. 谐振波导光栅的角响应 g!;k$`@{E'  
2iYf)MC  
o7' cC?u  
[HGGXgN  
4. 谐振波导光栅的角响应 ?kEcYD  
FTZ][  
|-GmWSK_  
   He^u+N@B  
示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 bU9B2'%E  
KLK '_)|CT  
1. 用于超短脉冲的光栅 ]y= ff6Q  
PYX]ld.E  
c |OIUc  
5|&8MGW-$  
查看完整应用使用案例
SV*h9LL  
O&YX V  
2. 设计和建模流程 t>p!qKrE'J  
chv0\k"'  
G66A]FIg  
1sKKmtgH  
3. 在不同的系统中光栅的交换 [zmx  
U9GmkXRix  
o%_MTCANy  
查看本帖完整版本: [-- 光学系统中的光栅建模——实例讨论 --] [-- top --]

Copyright © 2005-2026 光行天下 蜀ICP备06003254号-1 网站统计