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1. 摘要 Vjv~RNGF N^G
$:GC 光栅是当前光学中最常用的衍射光学元件。如今已常用于复杂光学系统,与其他组件协同作用。因此,迫切需要对系统内部的光栅进行分析,从而评估系统的性能。我们将通过实例说明如何在VirtualLab Fusion对系统中的光栅建模。并将对光栅的对准、光栅级次通道设置以及光栅角度响应等问题进行讨论。 i5f8}`w x2q6y
A`|Z2 v|\<N!g 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 [
" n+2; }]dK26pX 单光栅分析 IJWUNKqo= −通过主窗口“光栅”菜单,可以进入仅针对光栅的特殊评估环境。 :v=^-&t −它有助于分析和可视化光栅的衍射特性,例如衍射角度和效率。 4*j6~ 79DzrLu DC&3=Nd 系统内的光栅建模 Z&f@)j :htz] −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 }01c7/DRP< −这样可以对系统内的光栅进行建模,从而在考虑光栅可能产生的影响的情况下评估系统性能。 I:~KF/q cRR[ci34k SJseP_- xj6@85^ 两种建模方法通常可以一起使用,如先优化光栅结构本身,然后将其插入系统。 F&tU^(7< +ESEAi91 3. 系统中的光栅对准 {;z{U;j >
whcZ.8 UR3qzPm!0e 安装光栅堆栈 n!Dr:$
−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)。 {D6p?TL+ −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 :\!D 6\o6 堆栈方向 fwkklg^ −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 & bKl(, {7'Evfn)
_1c0pQ ^}3 W2$MH: j 6Kvo Ho 安装光栅堆栈 Nld y76|g - 为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 l i @: - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 Z<yLu'48)A 堆栈方向 xj ?#]GR - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 /?ZO-]q - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 6UAn#d9 yt5Sy
EJCf[#Sf 9wTN*y ; ,vGw<|o 横向位置 Q!91uNL −对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时,必须考虑光栅的横向位置。
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5J −例如,激光束(紧密地)聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上,效果可能会大不相同。 6YHQ/#'G~ −光栅的横向位置可通过一下选项调节 &x": 在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 3P.v#TEst 通过组件定位选项。 @QN(ouq Q /wR,P
hfJeVT-/v 4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 /e:kBjysJ ?W3l 18HmS>Qo 单光栅分析 QX`T-)T e - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 f@j )t%mh 系统内的光栅建模 {^T_m)|n - 但是,任何现实的光栅结构都放置在基底上,使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 /q^\g4J - 平面建模考虑了菲涅耳损耗,但不与光栅叠层的FMM计算耦合。 =d*5TyAcu - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 %tE#%;Z ppP0W`p
N^TE
;BM *y0=sG1+D 5. 光栅级次通道选择 Y'{F^VxA/ NQmdEsK T2dv!}7p 方向 lz [s - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 iW9o-W
a 衍射级次选择 xXRlQ|84 - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 1iJa j - 并非总是需要考虑所有衍射级,建议仅使用感兴趣的衍射级。 FK+`K< 备注 vTl7x - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 JW}O`H9 E]0}&YG
@2;/-,4O \3WQ<t)W 6. 光栅的角度响应 BY5ODc$ ~-tKMc).X g}OZ!mKd 衍射特性的相关性 p.|M:C\xL - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 VR XK/dZ - 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。 mUdj2vB$+' - 为了解决与角度有关的衍射行为,可能需要指定k域中的采样点(等效于角度空间) KCl85Wi' - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 vve L|j Rn_FYP
Fd;%wWY.zm d=DQS>Nz 示例#1:光栅物体的成像 *A([1l&]i )?MUUI : 1. 摘要 \\)9QP? ["1Iz{
iF*L- ]2 → 查看完整应用使用案例 wZ%a:Z4TcM v+vM:At4 2. 光栅配置与对准 <<Q}|$Wu _Q9I
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XM57 UG ^oMdx2Ow# LEC=@) B 3. 光栅级次通道的选择 WD >z 4q )+nh~s
,92wW&2 _$P1N^}Zs 示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 s#
V>+mU *TgD{>s 1. 光栅配置和对准 }0}=-g& Dnp><%
a7}O.NDf \A 5Na-/9 → 查看完整应用使用案例 wE3fKG. FEA t6 2. 基底处理 ctMH5"F&1 0=k
Ku?1QDhrF* -<l2 $&KS 3. 谐振波导光栅的角响应 uQYenCNXS _>E=.$
mRIBE9K+& r1BL?&X- 4. 谐振波导光栅的角响应 Al+}4{Q+? 1G8,Eah
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