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。
lc <V_8
<{W{ Y\_A>
RL` jaS?V
no+m.B
2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述
$q\"d?n
neU=1socJ
单光栅分析
wXUR9H|0(
−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。
'#c#.O
−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。
`dm*vd
X2V+cre
Gor9&aJ1
系统内的光栅建模
@K <Onh`
L!:NL#M
−在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。
l0'Yq%Nf
−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。
$ 5"
WD%(RC"Q
vN(~}gOd\
0m3hL~0(a
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。
/%cDX:7X
N)mZ!K44
3. 系统中的光栅对准
Gbhw7 (&
)M<+?R$];
\~8W0q.4M
安装光栅堆栈
x:-NTW -g
−为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。
vP,pK=5
−参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。
a8TtItN
堆栈方向
9 &r]k8K
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈
WdOxwsq"
r]Hrz'C`
_=0Ja S>M.
79 4UY
F9LKO3Rh#u
安装光栅堆栈
s O#cJAfuu
- 为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。
8`L]<Dm
- 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。
M_!]9#:K7
堆栈方向
#)}BY"C%
- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。
~j[?3E4L}
- 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。
o<A-ETx<
fK:4jl-r
b; of9hY
kL zjK]4 *
6{;6~?U
横向位置
[NE!
−对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时,必须考虑光栅的横向位置。
%( OP [
−例如,激光束(紧密地)聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上,效果可能会大不相同。
9U;
−光栅的横向位置可通过一下选项调节
.=YV
在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或
3~fi#{
通过组件定位选项。
<SJ6<'
@MibKj>o
=( ZOn=IL
4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理
~Q=;L>Qd
b$;oty9Y
{3KY:%6qj
单光栅分析
D?y-Y
- 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。
dlvU=^G#G
系统内的光栅建模
* 4J!@w
- 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。
jy0aKSn8
- 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。
V^tD@N
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。
Oa:C'M b
&wU"6E
nZ=[6?
+8ib928E
5. 光栅级次通道选择
zq+2@"q
gm5%X'XL
,>#\aO1n
方向
d(}? \|
- 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。
&(<>} r
衍射级次选择
]4B;M Ym*
- 对于方向组合,可能会有多个衍射级。
[&~x5l 8\C
- 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。
Uy=yA
备注
b,:^\HKC
- 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响
r1q'+i
{QG6ldI
,l!>+@
dSjO12b
6. 光栅的角度响应
_b>z'4_'
"E7<S5cr
V%[t'uh
衍射特性的相关性
M%54FsV
- 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。
(soTkH:#
- 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。
~c&sr5E
- 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[):'ys,C
- 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。
:)Es]wA#HZ
V* JqC
?$)a[UnqX
%gn@B2z
示例#1:光栅物体的成像
noaR3)
hc$m1lLn
1. 摘要
C!547(l[
$C=XSuPNK
I`xC0ZUKj
m%eCTpYo
→
查看完整应用使用案例
D;2V|CkU
Jo qhmn$j
2. 光栅配置与对准
`tO t+>YWn
U*N{H$ACuR
p4O[X\T
>mCH!ey
})8D3kzX)
"Cvr("'O
d8 ~%(I9
3. 光栅级次通道的选择
f@9XSZ<.71
5mVO9Qj
j+fF$6po#t
^^k9Acd~p
示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试
{c I~Nf?i
'rXf
1. 光栅配置和对准
|61ns6i!
t?^!OJ:L
5m@'( ]j
3J8>r|u;1'
→
查看完整应用使用案例
b'FTyi
DHjfd+E=s
2. 基底处理
Xsn M}
{{bwmNv"
,6^Xn=o #
v 9G~i
3. 谐振波导光栅的角响应
Y$,++wx
*E>R1bJ8
SG~HzQ\%
V"gKk$j7
4. 谐振波导光栅的角响应
mo tW7|p.e
>sAaLR4
9I5AYa?
>^W6'Q$P<
示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法
ON{a'H
g;q.vHvsc"
1. 用于超短脉冲的光栅
1DU l<&4
37IHn6r\
(-;(wCEE
| h "$
→
查看完整应用使用案例
2!9W:I7
eC 2~&:$L
2. 设计和建模流程
3z#>1HD$
ze LIOw
V\n!?1{kdF
)_Hv9!U]e
3. 在不同的系统中光栅的交换
U![$7k>,pr
g@t..xJ,
MkdC*|
查看本帖完整版本: [--
光学系统中的光栅建模——实例讨论
--] [--
top
--]
Copyright © 2005-2025
光行天下
蜀ICP备06003254号-1
网站统计