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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。 |^Y"*Y4*h  
y]yl7g =~  
 p[P# !  
K^<?LXJF  
2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 cV6H!\  
@LOfqQ$FE  
 单光栅分析 ZXs,TaU  
−通过主窗口“光栅”菜单,可以进入仅针对光栅的特殊评估环境。 EmT_T 3v  
−它有助于分析和可视化光栅的衍射特性,例如衍射角度和效率。 K/*R}X  
z"mVE T  
%/I:r7UR{  
 系统内的光栅建模 EY"of[p  
H Y5R  
−在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 CsZm8oL$  
−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。 &V*MNi,4Z  
FUL3@Gb$UV  
%mss{p!d6  
R*bx&..<  
两种建模方法通常可以一起使用,如先优化光栅结构本身,然后将其插入系统。 |*t2IVwX  
zlEI_th:~  
3. 系统中的光栅对准 yQ/O[(  
V7U*09 0*5  
GkU_01C  
 安装光栅堆栈 `0ym3}(O  
−为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 4eB'mPor  
−参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 k9*UBx  
 堆栈方向 Zo2+{a  
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 [c=W p  
s@:Yu  
!k% PP  
m^XO77"  
2o(O`;z  
 安装光栅堆栈 +/celp  
- 为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 S6M7^_B4F  
- 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 424iFc[  
 堆栈方向 3A ^AEO  
- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 R5e[cC8o.  
- 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 mQ1  
;!f~  
\h'7[vkr  
X[h{g`  
kO}%Y?9d  
 横向位置 Io<T'K  
−对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时,必须考虑光栅的横向位置。 a^LckHPI>  
−例如,激光束(紧密地)聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上,效果可能会大不相同。 ]d(Z%  
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 %iNgHoH  
 在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 }^$#vJ(a7K  
 通过组件定位选项。 =XQGg`8<LB  
4J[zNB]  
{f/]K GGk  
4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理
#akJhy@m$  
G.O;[(3ab  
8!35 K  
 单光栅分析 +mBS&FK  
- 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 c*\i%I#f2  
 系统内的光栅建模 9j^rFG!n  
- 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。 #m{(aa9;  
- 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。 ^|oI^"I Q=  
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 @nwVl8  
'2Zs15)V  
6, j60`f)  
7l-MV n_8  
5. 光栅级次通道选择 "Ai\NC  
> A@yF?  
|in>`:qk  
 方向 ]0<K^OIY  
- 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 h{"SV*Xpk/  
 衍射级次选择 qPz_PRje  
- 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 x(sKkm`Q  
- 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。 yz0#0YG7  
 备注 8fi'"  
- 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 !L;_f'\)6  
VTR4uT-  
mEYfsO  
Ln6emXqw  
6. 光栅的角度响应 c/.s`hz  
TT9 \m=7  
WYRC_U7  
 衍射特性的相关性 4E=QO!pVv  
- 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 RLex#j  
- 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。 1F>8#+B/W  
- 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) ?A\+s,9  
- 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 Iu0GOy*[  
:Nf(:D8  
19[oXyFI  
oR`rs[Kj  
示例#1:光栅物体的成像 |1H9,:*%  
8(- 29  
1. 摘要 /+B6oE>8  
H(Wiy@cJn  
fup?Mg-  
#ZPF&u"  
查看完整应用使用案例
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6&<QjO  
2. 光栅配置与对准 ^PE|BCs  
   c1i[1x%  
~C>;0a;<:  
S['%>  
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R-W.$-rF  
3. 光栅级次通道的选择 n|T$3j)  
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@6|0H`kv  
   )@U~Li/+  
示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 6NyUGGRq  
+>eX1WoTy  
1. 光栅配置和对准 qmPu D/ c  
^h=gaNL  
'S74Ys=-0  
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查看完整应用使用案例 S{ F\_'%  
K&{ _s  
2. 基底处理 I4ZbMnO  
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3HR)H-@6@7  
3. 谐振波导光栅的角响应 #~m^RoE  
HnFH|H<Uf  
i&m6;>?`  
]fh(b)8_,  
4. 谐振波导光栅的角响应 4/\Ynb.L  
o[JZ>nm  
dR>$vbjh1Z  
   U4Y)Jk  
示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 X-bM`7'H  
J^DyhCs  
1. 用于超短脉冲的光栅 .MDSP/s  
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查看完整应用使用案例
dci,[TEGu  
XmVst*2=  
2. 设计和建模流程 RxPD44jVA  
tNqSCjQ~_c  
P A*U\  
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3. 在不同的系统中光栅的交换 m4~~q[t  
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M $EHx[*5  
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