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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。 bR'mV-2'  
7V} ]C>G  
0F+ zG)G"  
%'"HGZn b  
2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 &]VQR2J}:  
7?MB8tJ5r4  
 单光栅分析 `c'   
−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。 -SvTg{Q{la  
−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。 G'O/JM  
Hwp{<  
JY2/YDJ  
 系统内的光栅建模 BIV<ti$.  
m Ztv G,  
−在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 h`5YA89  
−这样可以对系统内的光栅进行建模,从而在考虑光栅可能产生的影响的情况下评估系统性能。 [7gYd+s  
hj&fQ}X  
N-2([v  
H|;*_  
两种建模方法通常可以一起使用,如先优化光栅结构本身,然后将其插入系统。 2e9jo,i  
Qz@IK:B}  
3. 系统中的光栅对准 2mqK3-c  
/2;dH]o0  
OJP5k/U$  
 安装光栅堆栈 i<T P:  
−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)。 PS=e\(6QC  
−参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 22`oFXb'  
 堆栈方向 bVoU|`c  
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 >ZT& `E  
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jzs.+dAg  
NunV8atn:  
>Mvka;T]  
 安装光栅堆栈 <4bz/^  
- 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)。 @Od^k#  
- 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 Wy<[(Pd   
 堆栈方向 B<|VeU  
- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 e>l,(ql  
- 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 t;8\fIW5  
x\hWyY6J[  
AGOx@;w  
X^}A*4j  
} q%jO  
 横向位置 -2F@~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。 J yj0Gco  
−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。 9!9> ?Z  
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 01udlW.  
 在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 AZwl fdLB  
 通过组件定位选项。 ?Jt$a;  
4% HGMr  
55.;+B5L *  
4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理
*AZ?~ i^o  
*>jjMyn  
RMoJz6 ^>  
 单光栅分析 qmZ2d!)o  
- 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 x# VyQ[ok  
 系统内的光栅建模 b~7Jh:%@;  
- 但是,任何现实的光栅结构都放置在基底上,使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 )^4hQ3BS  
- 平面建模考虑了菲涅耳损耗,但不与光栅叠层的FMM计算耦合。 bpCNho$  
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 )kYOHS  
0rD#s{?   
g \Wj+el}  
?O??cjiA@  
5. 光栅级次通道选择 9)+@0fG)  
;54(+5pqx  
) Qq'Wp3i  
 方向 y&"!m }  
- 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 g\U/&.}DN  
 衍射级次选择 B2 c@kru  
- 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 Ln. 9|9  
- 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。 845 W>B  
 备注 ~-TOsRvxR  
- 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 J$Fnm\  
kbxg_UI;  
n@!wp/J,  
MIq"Wy|Zs  
6. 光栅的角度响应 A\z`c e!  
$Pxb1E  
G"T\=cQz  
 衍射特性的相关性 _%y4q%#  
- 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 w u)Wg-dT  
- 对于不同的波长/偏振,衍射效率也不同,并且对于不同的入射角,衍射效率也不相同。 ["y6b*;x  
- 为了解决与角度有关的衍射行为,可能需要指定k域中的采样点(等效于角度空间) r}_lxr  
- 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 6;o3sf@Tf  
@o>EBZ7MS  
Qzqc .T  
5t\HJ`C1Z  
示例#1:光栅物体的成像 \M{[f=6llh  
Z) Wnow  
1. 摘要 5RF4]$zT  
gAt~?HvW6  
03=5Nof1  
_X4!xbP  
查看完整应用使用案例
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K R,z^9  
2. 光栅配置与对准 48O~Jx,  
   $7Z)Yp&T  
wN97_Y=`n  
|a-fE]{7  
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3. 光栅级次通道的选择 l30Y8t~d  
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u.,Q4u|!  
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示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 aJhxc<"e  
* **a2Z/(  
1. 光栅配置和对准 k GHQ`h  
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查看完整应用使用案例 dtZE67KS  
:"Y*<=x#2  
2. 基底处理 \]uV!)V5B  
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X6\ sF"E  
3. 谐振波导光栅的角响应 |kJ%`j(7R  
:Y P#  
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AY,].Zg[  
4. 谐振波导光栅的角响应 0.Ta Xbi  
ICC%,$C~l  
.uF[C{RnO  
   )G~w[~  
示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 ?QZ"JX])  
'Gl&Pa1g?  
1. 用于超短脉冲的光栅 58 bCUh#uw  
GZip\S4Y  
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H/+B%2Zj  
查看完整应用使用案例
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2. 设计和建模流程 30>3 !Xqa  
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3. 在不同的系统中光栅的交换 6$\jAd|  
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