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    [分享]光学系统中的光栅建模——实例讨论 [复制链接]

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    在线infotek
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-02-05
    1. 摘要 $ +;`[b   
    }.Ht=E]  
    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。 m]BxGwT=m  
    V2cLwQ'0  
     :3$WY<  
    n4+l, ~  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 Jz s.)  
    Y@N}XH<4R  
     单光栅分析 9D:p~_"g  
    −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。 "o/:LCE  
    −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。 m(E-?VMHo  
    \5 IB/ *  
    XKB)++Q=  
     系统内的光栅建模 m5SJB]a/  
    quHq?oXV,  
    −在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 D\]gIXg  
    −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。 {,tEe'H7  
     .`& ($W  
    EA9`-xs|  
    >6Y\CixN  
    两种建模方法通常可以一起使用，如先优化光栅结构本身，然后将其插入系统。 bB'iK4  
     @FKNB.>  
    3. 系统中的光栅对准 %geiJ z  
    ";yCo0*  
    ^AK<]r<?L?  
     安装光栅堆栈 -! Hn,93  
    −为了描述系统内的光栅，光栅堆栈始终固定在参考表面上（仅平面）。 \Q<c Y<  
    −参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 Ro$'|}(+A  
     堆栈方向 W"+*%x  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 X[:Hp`_$  
    %mPIr4$Pg  
    qc\]~]H]r  
    okJ+Yl.[?7  
    {^2``NYM_  
     安装光栅堆栈 $^?"/;8P5  
    - 为了描述系统内的光栅，光栅堆栈始终固定在参考表面上（仅平面）。 %N_5p'W  
    - 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 ^%V'l-}/  
     堆栈方向 :}}5TJwG  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 sL|*0,#K  
    - 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 7J,j  
    Esvr~)Y  
     /) Bk r/  
    |u8IQR'B  
    @9g$+_"ZT  
     横向位置 J3gJSRT@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。 Meo(|U  
    −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。 oBiJiPE=`  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 [ZU6z?Pf  
     在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 <7R\ #  
     通过组件定位选项。 m(SGE,("w  
    #4iSQ$0  
    hRTw8-wy:  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理     }Tf~)x  
    &?flH;  
    /]m5HW(P7K  
     单光栅分析 SYd4 3P A  
    - 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 42E]&=Cet  
     系统内的光栅建模 b HRH2Ss  
    - 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。 WG>Nm89  
    - 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。 ;+] mcgN!  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 G(W/.*  
    *Z\B9mx  
     $Y* d ' >  
    }A,9`  
    5. 光栅级次通道选择 N,fEta6  
    !qk+>6~A,  
    -J*BY2LU3f  
     方向 ewHk (ru  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 '4k l$I  
     衍射级次选择  #v+ 2W  
    - 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 7pf]h$2  
    - 并非总是需要考虑所有衍射级，建议仅使用感兴趣的衍射级。 4H'\nsM  
     备注 .anXsjD%W  
    - 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 @-=0T!/  
    0'q&7 MV  
     \6A Yx[|  
    ieuq9ah#  
    6. 光栅的角度响应 k?]`PUrV  
    |8^53*f ?  
    A) {q 7WI  
     衍射特性的相关性 7u7`z%  
    - 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 :_9MS0  
    - 对于不同的波长/偏振，衍射效率也不同，并且对于不同的入射角，衍射效率也不相同。 =hD@hQ i  
    - 为了解决与角度有关的衍射行为，可能需要指定k域中的采样点（等效于角度空间） Z./$}tVUG  
    - 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 QS(aA*D  
    *|WS,  
     DmzK* O{  
    lz1RAp0R "  
    示例＃1：光栅物体的成像 ou8V7  
     ! R rk  
    1. 摘要 z OwKh>]  
    w]<V~X  
     {jdtNtw  
    oA/[>\y  
    → 查看完整应用使用案例     ]mIcK  
    %-9?rOr  
    2. 光栅配置与对准 ][vm4UY  
       )B"k;dLm  
    Z[9) hGh  
    DzZEn]+zt  
     Ub[SUeBGH  
    <46> v<  
     E3..$x-/  
    3. 光栅级次通道的选择 |w; hu]  
    X=C*PWa7  
     l$[7 pM[  
       >- S?rXO  
    示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 @6["A'h  
     HKB?G~  
    1. 光栅配置和对准 .,({&L  
    H){}28dX  
     AS1#_f C  
    M~/Pk7CC  
    → 查看完整应用使用案例 Z%&$_-yJ  
     |:7 ^  
    2. 基底处理 K Eda6zZH  
    nR %ey"  
     |ty?Ah,vb  
    /H (55^EMZ  
    3. 谐振波导光栅的角响应 L i g7Ac,  
    5r2A^<)  
     z6'Cz}%EP'  
    a7Mn/ i.  
    4. 谐振波导光栅的角响应 pVm]<jO  
    @n|Mr/PAj  
     1>yh`Bp\=  
       7Gh+EJJ3I  
    示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 }H5~@c$  
     e:9s%|]T  
    1. 用于超短脉冲的光栅 C4[)yJ  
    og[cwa_  
    F o k%  
    7y?aw`Sw:  
    →     查看完整应用使用案例     *VX"_C0Jy=  
    +x!Hc  
    2. 设计和建模流程 cy-o@U"s8  
    B3^F $6=  
     AT6o~u!WU  
    I%|,KWM  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 0-P,zkK_v  
    !eu\ShI  
     n2V $dF4m  
    bmzY^ %a  
    文件信息 2RbK##`vC  
    C ^IPddw>  
     ikd1KF+I  
    eIDrN%3  
    进一步阅读 4j1$1C{  
    - Configuration of Grating Structures by Using Interfaces wPE\?en  
    - Configuration of Grating Structures by Using Special Media 79*f <Gr  
    - VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix]     Hk8lHja+\  
    ,*kh{lJ  
     5r1u_8)'  
    QQ：2987619807 O7"16~ a  
     
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    高级工程师
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    只看该作者 1楼 发表于: 2021-03-01
    楼主有VIRTUALLAB 可用的软件吗
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    在线infotek
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    只看该作者 2楼 发表于: 2021-03-02
    回 wmh1985 的帖子
    wmh1985:楼主有VIRTUALLAB 可用的软件吗 (2021-03-01 17:20)  Pj1k?7  
    P]O=K  
    有的，可以加我QQ给你
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