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1. 摘要 -zt\weqA 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 `?:'_Ki 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]\xO/ p w,.*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}UC G7+ 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$U2|5un& 4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 9Gy1T3y5" >OQ<wO6 I!{5*~ 3 单光栅分析 c+q4sNnE - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 ^JH 4:
h 系统内的光栅建模 }^=J] - 但是,任何现实的光栅结构都放置在基底上,使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 s8R.?mhH= - 平面建模考虑了菲涅耳损耗,但不与光栅叠层的FMM计算耦合。 PJ);d>tz - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 V-VR+ Ndz <FP&1Eg!| 7r:!HmRl w'}b 8m(L 5. 光栅级次通道选择 `CRW2^g R@;kYS sVGyHA 方向 emTqbO - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 DRal{?CH 衍射级次选择 ]c*&5c$ - 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)R7h 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^5mqP6 .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"GOc, ^i:%0"[*^i 2. 光栅配置与对准 /d*d'3{c ,Tjc\;~% OF-$* "=@X>jUc VB o=*gn,$ q-}qrg 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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