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    讯技光电:VirtualLab Fusion独家供应商 微小光学与微透镜阵列 光学设计与光学元件 计算光学带来的成像革命
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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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    离线infotek
    技术专家
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-05-20
    1. 摘要 iVu+ct-iv  
    [I4FU7mpH  
    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。 @#H{nj Z  
    ?3z+|;t6C  
     ,em6wIq,  
    $'FPst8Q<  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 =3SL& :8  
    0XYO2 k  
     单光栅分析 r rwsj`  
    −通过主窗口“光栅”菜单，可以进入仅针对光栅的特殊评估环境。 c8"I]Qc7  
    −它有助于分析和可视化光栅的衍射特性，例如衍射角度和效率。 j*:pW;)^  
    kdYl>M  
    *E)Y?9u"  
     系统内的光栅建模 ^]R0d3?>\  
    T*T.\b  
    −在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 x(7K3(#|  
    −这样可以对系统内的光栅进行建模，从而在考虑光栅可能产生的影响的情况下评估系统性能。 <7] z'  
     D[#\Y+N  
    (kuZS4Af  
    4COf H7Al9  
    两种建模方法通常可以一起使用，如先优化光栅结构本身，然后将其插入系统。 .RWBn~b#I  
     S~Hj. d4/  
    3. 系统中的光栅对准 "\=_- `  
    _gGy(`  
    sTqB%$K}  
     安装光栅堆栈 .yP 3}Nl  
    −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）。 P*T)/A%4  
    −参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 'Lw\n O.  
     堆栈方向 z0W+4meoH  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 |B`tRq  
    %ej"ZeM  
    |}|;OG  
    5#F+-9r  
    Q8~pIv  
     安装光栅堆栈 NR[mzJv  
    - 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）。 LGMFv  
    - 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 t3XMQ']  
     堆栈方向 &sRJ'oc  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 l&A`  
    - 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 mHMej@  
    09?<K)_G  
     3U`.:w`  
    rh l5r"%  
    _# F'rl6'  
     横向位置 m#eD v*  
    −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* WE\  
    −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。 #?=cg]v_  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 D{l((t3=T  
     在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 z,7^dlT  
     通过组件定位选项。 %dU}GYL_  
    .2P?1HpK  
    Vwqfn4sx?i  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理     ^Bb_NcU  
    !!86Sv  
    >g2B5KY  
     单光栅分析 Vel;t<1  
    - 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 7GUJ&U) J  
     系统内的光栅建模 !tdfTf$  
    - 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。 xVyUUzXs  
    - 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。 %E\%nTV  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 yBj)#m5!  
    B# fzMaC  
     z)~!G~J]  
    3$cF)5Vf  
    5. 光栅级次通道选择 \PONaRK|[z  
    u3:Qt2^S  
    k#(cZ  
     方向 YM|S<  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 #0D.37R+k  
     衍射级次选择 }(K6 YL  
    - 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 SA1/U  
    - 并非总是需要考虑所有衍射级，建议仅使用感兴趣的衍射级。 uLM_KZ  
     备注 3>" h*U#  
    - 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 @;}H<&"  
    1znV>PO!  
     ,9qB}HG  
    0?xiGSZV  
    6. 光栅的角度响应 ["<(\v9P)  
    36a~!  
    YoJ'=z,e  
     衍射特性的相关性 |mmG s  
    - 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 61/zrMPn  
    - 对于不同的波长/偏振，衍射效率也不同，并且对于不同的入射角，衍射效率也不相同。 ELF`u WG E  
    - 为了解决与角度有关的衍射行为，可能需要指定k域中的采样点（等效于角度空间） e}[we:  
    - 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 K, 5ax@  
    N08n/u&cr,  
     Ne7{{1  
    }GDG$QI]K&  
    示例＃1：光栅物体的成像 F^z8+W  
     c$kb0VR  
    1. 摘要 :5{@*  
    b,R'T+4[  
     Sp,Q,Q4  
    E$Pjp oQTf  
    → 查看完整应用使用案例     vCSB8R  
    -0 da"AB  
    2. 光栅配置与对准 y9li<u<PF  
       )K>@$6H +2  
    x,gE$dNzy  
    }~r6>7I  
     -==qMrKP  
    [=6~"!P}  
     wrYQ=u#Z  
    3. 光栅级次通道的选择 IW o~s  
    `L#?eQ{  
     hO.G'q$V  
       psX%.95Y  
    示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 |QOJ9~hxD  
     @) ZO$h  
    1. 光栅配置和对准 [Cqqjv;_  
    -wQ^oOJ  
     #S%Y; ilq  
    *X l<aNNx  
    → 查看完整应用使用案例 a@y5JxFAy  
     _G[I2]  
    2. 基底处理 KzX ,n_`an  
    C!{AnWf  
     5f'g 3'  
    T#G<?oF  
    3. 谐振波导光栅的角响应 G7A bhb,  
    nH>V Da  
     NJ)2+  
    /rxltF3  
    4. 谐振波导光栅的角响应 Eu/y">;v#  
    )ko{S[gG  
     <cv2-?L{  
       W0MnGzZ  
    示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 )d(0Y<e @  
     ).}k6v[4)  
    1. 用于超短脉冲的光栅 |1+(Ny.%k  
    s"',370  
    +'['HQ)  
    3$N %iE6  
    →     查看完整应用使用案例     *e3L4 7"G  
    }u-S j/K  
    2. 设计和建模流程 D<bU~Gd,P  
    c@9Z&2)  
     @?3vRs}h  
    mvTyx7 h=  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 ?D(FNd  
    } }f_  
     `Ix s7{&jU  
    1rv$?=Z  
    文件信息 !jAWNK6  
    P 0Efh?oZ  
     &*aer5?`  
    QQ：2284816954 备注：光学 dF{6>8D=5B  
    共1条评分 ，光币+5
    cmmjava 光币 +5 - 2022-09-05
     
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    离线cmmjava
    实习生
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    光券
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    只看该作者 1楼 发表于: 2022-09-05
    感谢分享。~~~学习，思考，实际练习操作，提高！
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    离线落叶
    助理工程师
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    光券
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    只看该作者 2楼 发表于: 2023-01-30
    为什么看不了图片呢 { r6]MS#l1  
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    离线谭健
    科学家
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    光币
    22004
    光券
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    只看该作者 3楼 发表于: 2023-01-30
    学习中呢? -l-AToO4  
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    在线二牛26
    实习生
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    只看该作者 4楼 发表于: 2023-05-15
    qq加不了，需要知道你的名字
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