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1. 摘要 DjveMs$d %H8s_O 光栅是当前光学中最常用的衍射光学元件。如今已常用于复杂光学系统,与其他组件协同作用。因此,迫切需要对系统内部的光栅进行分析,从而评估系统的性能。我们将通过实例说明如何在VirtualLab Fusion对系统中的光栅建模。并将对光栅的对准、光栅级次通道设置以及光栅角度响应等问题进行讨论。 f|'8~C5I@> ;n;bap s(shgI 3g FR? \H"'x 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 }J|Pd3Q Sf xHi.N*~D 单光栅分析 _/@u[dWeL −通过主窗口“光栅”菜单,可以进入仅针对光栅的特殊评估环境。 b[`fQv$G −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。 Tt\G y 2(K@V6j$M kr>H,%3~ 系统内的光栅建模 ><3!J+<? KkD&|&!Q7u −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 a?ux −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。 !OL[1_-4|K *_CzCl^
< r7s,][& &(i_s 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。 qttJ*zu s2t9+ZA+s 3. 系统中的光栅对准 fsz:A"0H R.$1aqA} ]c~W$h+F 安装光栅堆栈 6Us*zKgW −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)。 ?$Jj^/luD −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 $hq'9}ASOL 堆栈方向 b[os0D95 −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 mo Hh{pp ^ FoB^iA6e nX|]JW u;3wg`e 安装光栅堆栈 .LA?2N - 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)。 >N8*O3 - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 y';"tD Fb 堆栈方向 }\3jcnn - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 tiQeON-Q_ - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 =Cg1I\ O#72h] > xie+ ^ Zj5B}[,l\ ]@A}v\wa 横向位置 crl"Ec −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。 q!4eVg* −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。 t5;)<N` −光栅的横向位置可通过一下选项调节 Td,s"p>Vq 在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 Z+g9!@'a 通过组件定位选项。 jN T+?2 <tto8Y
j l _g JC. 4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 y ]D[JX[ 7-A/2/G< Wf:LYL 单光栅分析 iph}!3f - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 (Qf. S{; 系统内的光栅建模 I#PhzGC@ - 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。 ,Vfjt=6]} - 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。 X;7hy0Y - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 E_-QGE/1 DVz_;m6) pj#l s 0S2/,[-u+ 5. 光栅级次通道选择 0,5)L\{
R E4,
J"T|@ XJe}^k 方向 Z]08gH - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 Fxv5kho 衍射级次选择 2Og<e| - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 i!;9A6D - 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。 bYBE h n 备注 $0XR<D - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 ;(&S1Rv9 L30$ `!Yd$=*c_& IxaF*4JG 6. 光栅的角度响应 %ty`Oa2 Q?>DbT6 N;gY5;0m 衍射特性的相关性 $:RR1.Tv - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 (7Ln~J* - 对于不同的波长/偏振,衍射效率也不同,并且对于不同的入射角,衍射效率也不相同。 otbr8&?- - 为了解决与角度有关的衍射行为,可能需要指定k域中的采样点(等效于角度空间) "h-ZwL - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 K<q#2G0{ !<>*|a +w/B3b D)tL}X$ 示例#1:光栅物体的成像 {mUt|m7! +{0v@6<(02 1. 摘要 CaC \\5wl [}!0PN?z~A @FZbp +xd@un[r< → 查看完整应用使用案例 ]>B4 +;-ZU 2. 光栅配置与对准 ?|~KF:,#}
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&Ufp8[ S~bhh& 3Ak'Ue QBh*x/J #\
uB!;Q 3. 光栅级次通道的选择 [bw1!X3 (eAz
nTU bgxk:$E #Vu;R5GZ} 示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 P\WFm
\SoT^PW 1. 光栅配置和对准 cyo[HI?WM Fv*Et-8tN5 33; '6/ zhJ0to[%? → 查看完整应用使用案例 70'gVCb a@J/[$5 2. 基底处理 xS>vmnW sF>O=F-7 a?yU;IKJ c8Q}m(bhWI 3. 谐振波导光栅的角响应 wX$|(Y} S'\e"w ltlo$`PR `5e{ec
c7 4. 谐振波导光栅的角响应 |]9L# uq;yR[w" y+Hz(}4 Z~<=I }@ 示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 )E}@h%d }LeS3\+UHl 1. 用于超短脉冲的光栅 IJt'[&D [:(/cKo y$9! rbL >c Lh$;l → 查看完整应用使用案例 #4JLWg \m%c"'[ 2. 设计和建模流程 P@f#DX
) 6ypLE@Mk Xhq6l3 M _9JFlBx 3. 在不同的系统中光栅的交换 m"'}{3$% N.H<'Q8& {z\K!=X/ _m[DieR 文件信息 Wa7wV
9 #UhH 1;H"4u_IG& QQ:2284816954 备注:光学 hlDB'8
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