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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
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-05-20
    1. 摘要 DjveMs$d  
    %H8s_O  
    光栅是当前光学中最常用的衍射光学元件。如今已常用于复杂光学系统,与其他组件协同作用。因此,迫切需要对系统内部的光栅进行分析,从而评估系统的性能。我们将通过实例说明如何在VirtualLab Fusion对系统中的光栅建模。并将对光栅的对准、光栅级次通道设置以及光栅角度响应等问题进行讨论。 f|'8~C5I@>  
    ;n;bap  
    s(s hgI 3g  
    FR? \H"'x  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 }J|Pd3Q Sf  
    xHi.N*~D  
     单光栅分析 _/@u[dWeL  
    −通过主窗口“光栅”菜单,可以进入仅针对光栅的特殊评估环境。 b[`fQv$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^iA6 e  
    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';"tDFb  
     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 _gJC.  
    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#ls  
    0S2/,[-u+  
    5. 光栅级次通道选择 0,5)L\{ R  
    E4, J"T|@  
    XJ e}^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。 bYBEh 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 $:RR1.Tv  
    - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 (7Ln~J*  
    - 对于不同的波长/偏振,衍射效率也不同,并且对于不同的入射角,衍射效率也不相同。 otbr8&?-  
    - 为了解决与角度有关的衍射行为,可能需要指定k域中的采样点(等效于角度空间) "h-ZwL  
    - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 K<q#2G0{  
    !<>*|a  
    + w/B3 b  
    D)tL}X$  
    示例#1:光栅物体的成像 {mUt|m 7!  
    +{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:,#}  
       ne: 'aq  
     &Ufp8[  
     S~bhh&  
    3 Ak'Ue  
    QBh*x/J  
    #\ uB!;Q  
    3. 光栅级次通道的选择 [bw1!X3  
    (eAz nTU  
    b gxk:$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$9! rbL  
    >cLh$;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  
    Xhq6l3M  
    _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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    cmmjava 光币 +5 - 2022-09-05
     
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    离线cmmjava
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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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    只看该作者 2楼 发表于: 2023-01-30
    为什么看不了图片呢 4&;iORw&E4  
    离线谭健
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    只看该作者 3楼 发表于: 2023-01-30
    学习中呢? jh)@3c  
    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