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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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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-02-05
    1. 摘要 ;:Z=%R$wJ  
    ch>Vv"G>  
    光栅是当前光学中最常用的衍射光学元件。如今已常用于复杂光学系统,与其他组件协同作用。因此,迫切需要对系统内部的光栅进行分析,从而评估系统的性能。我们将通过实例说明如何在VirtualLab Fusion对系统中的光栅建模。并将对光栅的对准、光栅级次通道设置以及光栅角度响应等问题进行讨论。 hoR=%pC*  
    Lq-33#n/  
    ^$IZLM?E~  
    GzFE%< 9F  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 umjhG6  
    :B=8_M  
     单光栅分析 wm=RD98  
    −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。 ns#~}2"d  
    −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。 gKN}Of@^1  
    Mi}I0yhVm  
    u<]mv  
     系统内的光栅建模 )_8}53C  
    *J_iXu|  
    −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 -~][0PVL9  
    −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。 *AH^%!kVP  
    _(6`{PWY  
    6z3T?`}Y  
    iS1Gb$?  
    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。 #+" 4&:my  
    sz/*w7  
    3. 系统中的光栅对准 "#pzZ)Zh  
    YZGS-+  
    's[BK/  
     安装光栅堆栈 2vc\=  
    −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)。 &Vt2be*  
    −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 H#L#2M%  
     堆栈方向 efjO8J[uk-  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 R zS|dGNQE  
    $;Vc@mYGW;  
    gF[6c`-s  
    MBB5wj  
    xQJIM.  
     安装光栅堆栈 _BV`,`8}  
    - 为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 3;a R\:p@w  
    - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 =4tO0  
     堆栈方向 H`m:X,6}  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 l"J*)P  
    - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 yGiP[d|tRc  
    k6Ihc?HL  
    2{ o0@  
    84=-Lw  
    7DtIVMiK  
     横向位置 X9fNGM1  
    −对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时,必须考虑光栅的横向位置。 G#H9g PY  
    −例如,激光束(紧密地)聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上,效果可能会大不相同。 z)lM2x>|*  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 47IY|Jdz  
     在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 {-@~Q.&}v  
     通过组件定位选项。 ?7 #7:  
    <jeh`g  
    lhqQ CV  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理
     I>A^I  
    =<{h^-j;a  
    *URdd,){i  
     单光栅分析 sV u k  
    - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 90~*dNk  
     系统内的光栅建模 P##Z[$IJ3  
    - 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。 ^7uX$  
    - 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。 <cYp~e%xIw  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 Wo{K}  
    ,"Tjpdf  
    kMy<G8 s  
    8xgJSk  
    5. 光栅级次通道选择 v ~"Ef_`  
    ~m=$VDWm  
    &Yp+k}XU  
     方向 ! k,<|8(0  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 2MuO*.9D  
     衍射级次选择 6xHi\L  
    - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 IAI(Ix  
    - 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。 BCx!0v?9  
     备注 *>k!hq;j  
    - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 }W$8M>l  
    ASW4,%cl  
    lEHwZ<je  
    zmI5"K"'F  
    6. 光栅的角度响应 %M9;I  
    -#aZF2z   
    0Uw ^FcW  
     衍射特性的相关性 lUv=7" [  
    - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 (S F1y/g@=  
    - 对于不同的波长/偏振,衍射效率也不同,并且对于不同的入射角,衍射效率也不相同。 H`-=?t  
    - 为了解决与角度有关的衍射行为,可能需要指定k域中的采样点(等效于角度空间) ExCM<$,  
    - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 > \3ah4"o  
    QH~Jy*\+PX  
    WmNYO,>  
    =_ y\Y@J  
    示例#1:光栅物体的成像 ?,07;>&  
    T C8`JU=wV  
    1. 摘要 Vl<9=f7[  
    5Z{_m;I.   
    R"+wih  
    KiAcA]0  
    查看完整应用使用案例
    , T\-;7  
    Mra35  
    2. 光栅配置与对准 ;W{b $k@g  
       ?TpUf  
    CISO<z0  
    ]JjK#eh  
    -7%X]  
    q8xd*--#  
    1fFj:p./l_  
    3. 光栅级次通道的选择 I@\+l6&#;  
    L8&D(wh/f  
    y-9+a7j  
       c?K~/bx.  
    示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 ?n]FNjd  
    81F,Y)x.  
    1. 光栅配置和对准 .Evy_o\^  
    5~+XZA#2  
    xWE8W m  
    >(3\k iYS  
    查看完整应用使用案例 nY_?Jq  
    OeElMRU"  
    2. 基底处理 f:woP7FP  
    a1c1k}  
    W7=V{}b+  
    kl}Xmw{tJ  
    3. 谐振波导光栅的角响应 9(,@aZ  
    R7?29?$7  
    OgCy4_a[f  
    @r;wobt  
    4. 谐振波导光栅的角响应 j6g@tx^)'  
    riCV&0"n  
    _A+w#kiv>  
       &@v<nO-  
    示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 -rSIBc:$8  
    bwiD$  
    1. 用于超短脉冲的光栅 N|:'XwL  
    >#(n"RCHf  
    `tEo]p  
    bRo|uJ:d  
    查看完整应用使用案例
    nJZ6? V  
    jQh^WmN  
    2. 设计和建模流程 sL^yB  
    9$1)k;ChP/  
    \9{F5S z  
    \Kav w  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 aFj.i8+  
    q%/uQT?  
    K@u&(}  
    u0o'K9.r  
    文件信息 pyZ9OA!PD  
    =!b6FjsiG  
    },@^0UH4c  
    v;EQ, NL  
    进一步阅读 ?KE$r~dn  
    - Configuration of Grating Structures by Using Interfaces kkCZNQ~I  
    - Configuration of Grating Structures by Using Special Media x/fX`y|(}*  
    - VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix]
    ZKpvDH'  
    X/0v'N  
    |L6&Gf]#5  
    QQ:2987619807 I f-_?wZe  
     
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    只看该作者 1楼 发表于: 2021-03-01
    楼主有VIRTUALLAB 可用的软件吗
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    wmh1985:楼主有VIRTUALLAB 可用的软件吗 (2021-03-01 17:20)  96cJ8I8  
    `_I@i]i^  
    有的,可以加我QQ给你