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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 PWquu`  
    s6#e?5J  
    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。 THB[(3q  
    ="P FCxi  
     3#GIZ L}!x  
    nZG zez  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 <I0om(P  
    wD W/?lT&  
     单光栅分析 F+j"bhe  
    −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。 &JD^\+7U:  
    −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。 `LKf$cx(A  
    )@!T_#  
    > %slzr  
     系统内的光栅建模 f hNJB0  
    >6IUle>z  
    −在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 HiD%BL>%  
    −这样可以对系统内的光栅进行建模，从而在考虑光栅可能产生的影响的情况下评估系统性能。 f zL5C2d  
     1/6}E]-F  
    AJ3Byb=.  
    J,s:CBCGL  
    两种建模方法通常可以一起使用，如先优化光栅结构本身，然后将其插入系统。 %b~ND?nn-  
     : #so"O  
    3. 系统中的光栅对准 P m&^rC;  
    w'7J`n: {]  
    W7{^/s5r  
     安装光栅堆栈 nT(AO-Ue^  
    −为了描述系统内的光栅，光栅堆栈始终固定在参考表面上（仅平面）。 ps:E(\  
    −参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 DJqJ6z:'  
     堆栈方向 QIJ/'72  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 L"0?g(< 5  
    4r86@^c*  
    Fq%NY8KNE  
    ;lt8~ea  
    ]86*k %A  
     安装光栅堆栈  -rT#Wi  
    - 为了描述系统内的光栅，光栅堆栈始终固定在参考表面上（仅平面）。 563ExibH  
    - 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 @hrIu" '!  
     堆栈方向 fKtlfQG  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 L|;sB=$'{  
    - 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 ?ef7%0  
    &l4kwds R  
     Vock19P  
    }r;=<mc,O  
    5fz K*[B  
     横向位置 pRUQMPn (  
    −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。 NJ;m&Tm,DF  
    −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。 .RyuWh!5  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 uc|ej9N  
     在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 nKI?Sc  
     通过组件定位选项。 =)*Z rD  
    Lr= ^0  
    $Zkk14  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理     yJ6g{#X4K<  
    E}<i?;  
    :JZV=@<T  
     单光栅分析 A5]yC\*zt  
    - 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 '/AX 'U8Y  
     系统内的光栅建模 Q("4R  
    - 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。 @P i]kWW})  
    - 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。 7r.~L  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 9`? M-U  
    <(V~eo e  
     e"*ho[  
    WT3g31  
    5. 光栅级次通道选择 y9=<q%Kc-  
    "CREls,  
    VUz+ _)  
     方向 b):aqRwP  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 ; qr?[{G  
     衍射级次选择 zE?dQD^OD  
    - 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 +Yc@<$4  
    - 并非总是需要考虑所有衍射级，建议仅使用感兴趣的衍射级。 N.ZuSkRM  
     备注 }7P[%(T5  
    - 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 9wO2`e )  
    S1m5z,G  
     f/4DFs{  
    aygK$.wos  
    6. 光栅的角度响应  !$!%era`  
    ]<c\+9  
    ^\Q%VTM  
     衍射特性的相关性 <HIM k  
    - 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 "V`DhOG&  
    - 对于不同的波长/偏振，衍射效率也不同，并且对于不同的入射角，衍射效率也不相同。 |`{$Ego:  
    - 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） 6:`[Fi  
    - 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 J+N -+,,  
    IY mkZ?cW  
     'iDkAmvD  
    6\-u:dvGI?  
    示例＃1：光栅物体的成像 ' ~fP#y  
     jpoNTl'  
    1. 摘要 G|"m-.9F  
    D]|{xKC}  
     vg _PMy\  
    |L:X$oM  
    → 查看完整应用使用案例     "ctZ"*  
    4T v=sP  
    2. 光栅配置与对准 K\s<<dRa  
       q9a6s {,  
    U)Tl<l<  
    jc#gn& 4C  
     =En1?3?  
    b^P\Q s*m  
     3a=\$x@  
    3. 光栅级次通道的选择 #YK3Ogb,  
    mQ:YHtHE.F  
     BlcsDB =ka  
       8LXK3D}?3  
    示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 yUO%@;  
     b@K1;A! S  
    1. 光栅配置和对准 R|wS*xd,  
    l0g+OMt  
     @,]W  
    && PZ;  
    → 查看完整应用使用案例 2+ g'ul`  
     \$F#bIjC  
    2. 基底处理 'Z#>K*  
    Fzy#!^9Nu  
     u),.q7(m  
    =ReSlt  
    3. 谐振波导光栅的角响应 40dwp*/!  
    c>+68<H  
     2:e7'}\D.  
    wL6G&6]</W  
    4. 谐振波导光栅的角响应 &Mt0Qa[  
    W%o! m,zFM  
     i<=2 L?[.I  
       Ap|g[J  
    示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 LZE9]Gd  
     I#7H)^us  
    1. 用于超短脉冲的光栅 0(&Rm R  
    s%6L94\t  
    2t>>08T  
    R9QW%!:,\2  
    →     查看完整应用使用案例     -mLu!32I<  
    @3FQMs4  
    2. 设计和建模流程 L;+e)I]  
    u^WZsW  
     h,b_8g{!  
    If8 ^  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 6KPjZC<  
    +OtD@lD`!  
     3Ljj|5.q  
    !0):g/2h  
    文件信息 #yEkd2Vy{  
    s*eM}d.p  
     <DII%7q,6/  
    QQ：2284816954 备注：光学 bBGg4{  
    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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    光币
    13
    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 JxM32?Rm*w  
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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? #ZHKq7  
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    离线二牛26
    实习生
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    光币
    74
    光券
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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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