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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: 2021-05-20
    1. 摘要 -zt\we qA  
    vs +N{ V  
    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。 @Hzsud  
    a%kj)ah  
    YA jk'  
    Wo&i)S<i0F  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 eF9LZ"-s  
    `?:'_K i  
     单光栅分析 <7XdT  
    −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。 U w)1yzX  
    −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。 zI(Pti  
    eUl[gHP  
    Z(s} #-  
     系统内的光栅建模 Q]\x O/  
    pw,.*N3P  
    −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 Aq-v3$XL  
    −这样可以对系统内的光栅进行建模,从而在考虑光栅可能产生的影响的情况下评估系统性能。 shD$,! k  
     EpiagCS  
    E ?-K_p  
    5g=" #  
    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。 @U}UCG7+  
    N4Ym[l  
    3. 系统中的光栅对准 @[^H*^1|g  
    [4gv_g  
    9X-DR  
     安装光栅堆栈 _T1e##Sq,  
    −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)。 w v1R ]3}  
    −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 lm+wjhkN  
     堆栈方向 #(7OvW+y  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 2iUF%>  
    |1neCP@ng  
    (wTg aV1  
    wL{Qni3A  
    EV}%D9:  
     安装光栅堆栈 {uw]s< 6  
    - 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)。 )TLDNpH?J  
    - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 bY`k`3v  
     堆栈方向 DP?gozm  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 U_:/>8})d  
    - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 </fzBaTo  
    7':|f"  
    iaMZ37  
    f}fM%0/5  
    *2 [r?!  
     横向位置 ! _QU-  
    −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。 <|{=O9  
    −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。 4|~o<t8  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 :5dq<>~  
     在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 {P*RA'H3G  
     通过组件定位选项。 uQ{M<%K  
    dfNNCPu]+  
    m$U2|5un&  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理
    9Gy1T3y5"  
    >OQ<wO6  
    I!{5*~ 3  
     单光栅分析 c+q4sNnE  
    - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 ^JH 4: h  
     系统内的光栅建模 }^=J]  
    - 但是,任何现实的光栅结构都放置在基底上,使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 s8R.?mhH=  
    - 平面建模考虑了菲涅耳损耗,但不与光栅叠层的FMM计算耦合。 PJ);d>tz  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 V-VR+Ndz  
    <FP&1Eg!|  
    7r:!HmRl  
    w'}b 8m(L  
    5. 光栅级次通道选择 `CRW2^g  
    R@;kY S  
    sVGyHA  
     方向 emTqbO  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 DRal{?CH  
     衍射级次选择 ]c*&5c$  
    - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 *S7<QyVh  
    - 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。 UZqr6A(/H  
     备注 B%[Yu3gBo  
    - 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>2)R 7h  
    3d[fP#NY7  
    +dlN^P647  
    <&B)i\j8=b  
    6. 光栅的角度响应 &S/KR$^ %  
    h^cM#L^B  
    "HlT-0F  
     衍射特性的相关性 ]5wc8Kh"  
    - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 y%f'7YZ4  
    - 对于不同的波长/偏振,衍射效率也不同,并且对于不同的入射角,衍射效率也不相同。 | X! d*4  
    - 为了解决与角度有关的衍射行为,可能需要指定k域中的采样点(等效于角度空间) 9[T}cN=|  
    - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 %R."  
    Z!DGCw  
    EP,lT.u3  
    Db@$'  
    示例#1:光栅物体的成像 |BN^5m qP6  
    .O@T#0&=_  
    1. 摘要 4 1q|R[js!  
    ]U82A**n  
    4'[/gMUkw  
    8!sl) R  
    查看完整应用使用案例
    :A"GO c,  
    ^i:%0"[*^i  
    2. 光栅配置与对准 /d*d'3{c  
       ,Tjc\;~%  
    OF-$*  
    "=@X>jUc  
    VBo=*gn,$  
    q-}q rg  
    B^nE^"b  
    3. 光栅级次通道的选择 r1ao=N  
    /?VwoSgV^  
    bL-+  
       Dn~c  
    示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 +8h!@  
    n 'gU  
    1. 光栅配置和对准 dg-nv]7  
    x}B3h9]  
    it77x3Mm F  
    }hRw{#*8  
    查看完整应用使用案例 Y`3V&8X  
    /-s-W<S[  
    2. 基底处理 *3 8 u ~n  
    d;@"Naw  
    %\$~B?At  
    %?2y2O ,;  
    3. 谐振波导光栅的角响应 K,j'!VQA4g  
    $\Oc]%  
    zl $mt'\y  
    "lLwgh;  
    4. 谐振波导光栅的角响应 ]-g9dV_[>j  
    JCO+_d#x  
    ur\<NApT;  
       >UNx<=ry  
    示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 Q ?xA))0  
    G{CKb{  
    1. 用于超短脉冲的光栅 Cg_9V4h.C  
    wAD%1;  
    AdD,94/  
    ,i)wS1@  
    查看完整应用使用案例
    )[wB:kG  
    nEHmiG  
    2. 设计和建模流程 QlE]OAdB42  
    k~Z;S QyN  
    cY]BtJ#  
     Z2a~1BL  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 FRhHp(0}5  
    @B \$ me  
    BD ,J4xH;  
    9$f%  
    文件信息 ij5|P4Eka  
    4ibOVBG:*,  
    CFXr=.yz  
    QQ:2284816954 备注:光学 zt;aB>jz#  
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    cmmjava 光币 +5 - 2022-09-05
     
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    离线cmmjava
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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!
    离线落叶
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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 ra;:  
    离线谭健
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    22004
    光券
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    只看该作者 3楼 发表于: 2023-01-30
    学习中呢? `-MCI)Fq_R  
    离线二牛26
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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