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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 um jhG6 :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/ *w 7 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 RzS|dGNQE $;Vc@mYGW; gF[6c`-s MBB5wj xQJIM. 安装光栅堆栈 _BV`,`8} - 为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 3;a
R\:p@w - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 =4tO0 堆栈方向 H`m:X,6} - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 l"J*)P - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 yGiP[d|tRc k6Ihc?HL 2{ o0@ 84=-Lw 7DtIVMiK 横向位置 X9fNGM1 −对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时,必须考虑光栅的横向位置。 G#H9g PY −例如,激光束(紧密地)聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上,效果可能会大不相同。 z)lM2x>|* −光栅的横向位置可通过一下选项调节 47IY|Jdz 在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 {-@~Q.&}v 通过组件定位选项。
?7#7: <jeh`g lhqQCV 4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 I>A^I =<{h^-j;a *URdd,){i 单光栅分析 sVu k - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 90~*dNk 系统内的光栅建模 P##Z[$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。 ^7u X$ - 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$8M>l ASW4,% cl lEHwZ<je zmI5"K"'F 6. 光栅的角度响应 %M9;I -#aZF2z 0Uw
^FcW 衍射特性的相关性 lUv =7"
[ - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 (SF1y/g@= - 对于不同的波长/偏振,衍射效率也不同,并且对于不同的入射角,衍射效率也不相同。 H`-=?t - 为了解决与角度有关的衍射行为,可能需要指定k域中的采样点(等效于角度空间) ExCM<$, - 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 xWE8Wm >(3\kiYS → 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$1)k;ChP/ \9{F5Sz \Kavw 3. 在不同的系统中光栅的交换 aFj.i8+ q%/uQT? K@u&(} u0o'K9.r 文件信息 pyZ9OA!PD =!b6FjsiG },@^0UH4c v;EQ, NL 进一步阅读 ?KE$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 If-_?wZe
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