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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 Bf]Bi~w<  
    NdSuOkwwt  
    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。 b GI){0A  
    XZM@Rys  
    J=gFiBw  
    Z<^!N)  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 ;^0rY)&  
    |FM*1Q[1  
     单光栅分析 '21gUYm  
    −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。 Ie(.T2K  
    −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。 r 1jt~0&K  
    c-}[v<o  
    pMy:h   
     系统内的光栅建模 =-X-${/  
    M@<9/xPS  
    −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 /*k_`3L  
    −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。 i}P{{kMJ  
    %Nv w`H  
    `]XI Q\ *  
    ]d@>vzCO  
    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。 )RvX}y-  
    X?wZ7*'1  
    3. 系统中的光栅对准 $7c,<=  
    B(94;,(  
    mfaU_Vo&  
     安装光栅堆栈 5Gy#$'kdf  
    −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)。 LybaE~=  
    −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 |rwY   
     堆栈方向 3Cc#{X-+  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 &JqaIJh   
    25-h5$s  
     w:QO@  
    _/noWwVu  
    -X~|jF  
     安装光栅堆栈 ~'KqiUY  
    - 为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 RK &>!^  
    - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。  16~E  
     堆栈方向 lV %1I@[M  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 HOFxOBV  
    - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 9 %4:eTcp  
    z|D*ymz*EY  
    @x+2b0 b  
    @r/~Y]0Ye5  
    M?%x= q\<  
     横向位置 uHSnZ"#  
    −对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时,必须考虑光栅的横向位置。 `(0B09~7  
    −例如,激光束(紧密地)聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上,效果可能会大不相同。 -Z$u[L [c  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 ]kTxVe  
     在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 ybE 2N  
     通过组件定位选项。 #IM.7`I   
    tLa%8@;'$  
    ~Ss,he]Er  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理
    I*3}erT  
    QR'#]k;>%  
    pF8 #H~  
     单光栅分析 ~r5S{&  
    - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 UWvVYdy7  
     系统内的光栅建模 ,_RNZ sa;&  
    - 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。 )B0%"0?`8  
    - 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。 0~^RHb.NA8  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 G#7(6:=;,`  
    }}QR'  
     Q}L?o  
    R~k`KuY@!  
    5. 光栅级次通道选择 , i5_4  
    A+0-pF2D  
    wqF?o  
     方向 @ gWd  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 U*$xR<8v  
     衍射级次选择 za@/4z  
    - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 V9BW@G@9  
    - 并非总是需要考虑所有衍射级,建议仅使用感兴趣的衍射级。 `{G&i\"n  
     备注 =oq8SL?bJ*  
    - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 UE.kR+1  
    "U-jZ5o"  
    CC`_e^~y=F  
    bPU i44P  
    6. 光栅的角度响应 ,dCEy+  
    i#`q<+/q  
    Oti*"dV\::  
     衍射特性的相关性 0yI1r7yNB+  
    - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 @I`^\oJ  
    - 对于不同的波长/偏振,衍射效率也不同,并且对于不同的入射角,衍射效率也不相同。 ujX; wGje  
    - 为了解决与角度有关的衍射行为,可能需要指定k域中的采样点(等效于角度空间) _NsEeKU  
    - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 !{t|z=Qg  
    Ey|_e3Lf[  
    T"_'sSI>tF  
    1 &9|~">{C  
    示例#1:光栅物体的成像 SXm%X(JU  
    MVsFi]-  
    1. 摘要 9_?xAJ  
    Z,.Hz\y1D  
    "^n,(l*4x  
    E=p+z"Ui  
    查看完整应用使用案例
    \:WWrY8&  
    a4__1N^Qj  
    2. 光栅配置与对准 PC#^L$cg}  
       IT_I.5*A2  
    ,|({[ 9jA  
    9qB0F_xl  
    AAevN3a#nI  
    m0"K^p  
    Icnhet4  
    3. 光栅级次通道的选择 "tzu.V-  
    P2-&Im`+  
    FvxM  
       .:r~?$(  
    示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 H4w\e#|  
    ,twx4r^  
    1. 光栅配置和对准 `r`8N6NQ&]  
    -Z"4W  
     <OMwi9  
     8s0+6{vW  
    查看完整应用使用案例 f<Hi=Qpm  
    WEimJrAn  
    2. 基底处理 j<B9$8x&  
    5`QcPDp{z  
    /o;M ?Nt6  
    ?nd: :O  
    3. 谐振波导光栅的角响应 <1D|TrP  
    4I$Y(E}  
    1UP=(8j/  
    ~zqb{o^pT  
    4. 谐振波导光栅的角响应 +WH\,E  
    ]ordqulq1  
    ^,>w`8  
       6p9fq3~7Y  
    示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 zw/AZLS  
    \CL8~  
    1. 用于超短脉冲的光栅 {>f"&I<xw  
    cMw<3u\  
    H3A$YkK [  
    h: ' |)O  
    查看完整应用使用案例
    35<A :jKS  
    b(Nv`'O  
    2. 设计和建模流程 w&p+mJL.  
    jf~](TK  
    8>&@"j  
    utlr|m Xc  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 wVBK Vb9N  
    EuK}L[Kl  
    6hxZ5&;(*  
    ;CYoc4e  
    文件信息 /Z:j:l  
    G;Li!H  
    `H+"7SO  
    QQ:2284816954 备注:光学 -NBVUUAgN  
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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  WR;1  
    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? ;tOs A #  
    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