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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。 O7|0t\)  
K2,oP )0.Y  
v]|^.x:  
t6&6kl  
2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 :Xc%_&)  
8FyJo.vr(  
 单光栅分析 }18}VjC!  
−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。 6%Ap/zvCZ>  
−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。 6>ZUx}vYj  
Ql sMMIax  
xoI;s}*E  
 系统内的光栅建模 S0nBX"$u  
[8AGW7_  
−在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 +L1%mVq]y  
−这样可以对系统内的光栅进行建模,从而在考虑光栅可能产生的影响的情况下评估系统性能。 vwDnz /-  
]5W0zNb*  
a9PSg/p  
?ihkV? ;)  
两种建模方法通常可以一起使用,如先优化光栅结构本身,然后将其插入系统。 3eQ-P8LS  
zK893)  
3. 系统中的光栅对准 Qi`Lj5;\F  
yS0YWqv]6@  
5qtZ`1Hq  
 安装光栅堆栈 tjc3;9  
−为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 PeGL Rbx34  
−参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 Ijq1ns_tx8  
 堆栈方向 +c5z-X$^]  
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 k"F5'Od  
W(ITs}O  
~F?s\kp6  
MjCD;I:C.  
!a?$  
 安装光栅堆栈 57IAH$n8o  
- 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)。 8B;wn<O  
- 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 "']I.  
 堆栈方向 bI.LE/yk  
- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 _cdrz)T  
- 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 `oP :F[B  
_]8FCO  
T!e ]=  
U8L%=/N>B  
\xG>>A%  
 横向位置 t98t&YUpm  
−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。 NXsDn&&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。 [2I1W1pd  
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 S 4uX utd  
 在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 /tI8JXcUK  
 通过组件定位选项。 Cm g(# $ X  
Zyxr#:Qm  
dC8 $Ql^<  
4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理
@qk$ 6X  
,.[T]37  
8o43J;mA  
 单光栅分析 $,$bZV  
- 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 {]1o($.u  
 系统内的光栅建模 mUY+v>F  
- 但是,任何现实的光栅结构都放置在基底上,使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 GJN"43  
- 平面建模考虑了菲涅耳损耗,但不与光栅叠层的FMM计算耦合。 (A(7?eq  
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 9r.Os  
| Qo`K%8  
Ik2y If5d  
Z18T<e  
5. 光栅级次通道选择 =.`(KXT  
6L[Yn?;  
1y@d`k`t:  
 方向 o?(({HH  
- 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 Z.6M~  
 衍射级次选择 5/Viz`hsz  
- 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 <$bM*5sHF>  
- 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。 CY~]lQ  
 备注 5%,5Xe4p  
- 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 D^ZG-WR  
("07t/||  
<[mT*  
\d$fi*{  
6. 光栅的角度响应 =@(&xfTC  
-|;{/ s5  
"D#+:ix8G|  
 衍射特性的相关性 {FRUB(68b  
- 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 |Iei!jm  
- 对于不同的波长/偏振,衍射效率也不同,并且对于不同的入射角,衍射效率也不相同。 ~I[Z 2&I  
- 为了解决与角度有关的衍射行为,可能需要指定k域中的采样点(等效于角度空间) 8,iBG! RF  
- 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 278:5yC  
iAD'MB  
nvY3$ Ty  
T DOOq;+  
示例#1:光栅物体的成像 'J\nvNm  
{8+FxmH  
1. 摘要 52Sq;X  
+KV?W+g)`  
|R$V[  
.j"iJ/  
查看完整应用使用案例
:[![9JS/  
Ze+p;v  
2. 光栅配置与对准 cV]c/*z A  
   1 ; _tu  
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Jw13 Wb-  
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;75m 9yGo  
3. 光栅级次通道的选择 e4:,W+g,9  
(gW#T\Eln  
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示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 )~W 35  
sBUK v(U)  
1. 光栅配置和对准 fny|^F]w  
u|]{|Ya'%  
K"Vo'9R[_  
D{'>G@nLQ  
查看完整应用使用案例 l Tpn/  
GD(gm, ,)  
2. 基底处理 q!UN<+k\h  
K]c|v i_D  
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$D;/b+a  
3. 谐振波导光栅的角响应 } @r|o:I  
J)R2O{z  
R<\5 q%@G  
}ACWSkWK  
4. 谐振波导光栅的角响应 ;MSdTHN"  
^YVd^<cE  
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   X8(H#Ef[  
示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 NT(gXEZ  
!+bLh W`  
1. 用于超短脉冲的光栅 [\i0@  
h>0R!Rl8  
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查看完整应用使用案例
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%IAZU c  
2. 设计和建模流程 +=_^4  
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K!AW8FnHkZ  
@^q|C&j  
3. 在不同的系统中光栅的交换 *:r6E  
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