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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
    科学家
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-02-05
    1. 摘要 r.?+gW!C  
    wR(ttwxK3  
    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。 Bd8hJA  
    %_)b>C18 y  
     _Qg{ ;  
    C[g&F 0 6  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 'f8 p7 _F  
    Lg b  
     单光栅分析 jOtzx"/)rE  
    −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。 6# R;HbkO  
    −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。 =O,e97  
    .jCk#@+  
    `u$24h'!  
     系统内的光栅建模 i6FP[6H1  
    Nl=+.d6 Qo  
    −在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 kHZKj!!R  
    −这样可以对系统内的光栅进行建模，从而在考虑光栅可能产生的影响的情况下评估系统性能。 |\/~ 8qP  
     #|q;t   
    ijg,'a~3E  
    IN>TsTo  
    两种建模方法通常可以一起使用，如先优化光栅结构本身，然后将其插入系统。 ~O8] 3+U  
     S;BP`g<l=  
    3. 系统中的光栅对准 (KZUvsSk  
    nMeSCX  
    ,I=O"z>9  
     安装光栅堆栈 80cm6?,xu  
    −为了描述系统内的光栅，光栅堆栈始终固定在参考表面上（仅平面）。 Mg&HRE  
    −参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 [&fWF~D-p<  
     堆栈方向 rtoSCj:  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 R+C+$?4NG  
    X9SJ~n  
    ;B(;2.<"J  
    WI%zr2T  
    D=<t;+|  
     安装光栅堆栈 h@ EJTAi  
    - 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）。 uLF\K+cz  
    - 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 YK7gd|LR]  
     堆栈方向 H#_}^cGPR=  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 v!iWzN  
    - 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 #xDDh`  
    3huzz<n3  
     e$gaE</  
    hl=oiUf[s  
    54bF) <+  
     横向位置 [qq`cT@  
    −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。 M,I68  
    −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。 zjzqKdy}F  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 3J23q  
     在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或  j@s=ER  
     通过组件定位选项。 !N@Yh"c  
    <#:Ebofsn  
    @w+WLeJ$40  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理     8s\8`2=  
    PL9zNCr-[  
    Aigcq38  
     单光栅分析 RRK^~JQI.2  
    - 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 }//8$Z<(  
     系统内的光栅建模 [J(@$Qix  
    - 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。 2X qPZ]2g  
    - 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。 bf&.rJ0  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 d{vc wZQ  
    |s)VjS4@  
     fq)Ohb  
    3uB=L 7.  
    5. 光栅级次通道选择 U0lqGEZ  
    `HMligT  
    +-xSuR,  
     方向 zzDNWPzsA  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 11^ {W F  
     衍射级次选择 ljaAB+  
    - 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 9u-M! $  
    - 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。 S}XB |  
     备注 &VtWSq-)  
    - 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 )eIz{Mdp=  
    G FSlYG  
     Xuz8"b5^Zx  
    ;@h'Mb  
    6. 光栅的角度响应 8Iqk%n~(  
    j};pv2  
    g~i''lng  
     衍射特性的相关性  (9'G  
    - 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 a!SR"3 k  
    - 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。 + 3~Gc<OO  
    - 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） Gx~"iM  
    - 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 soFvrl^Ql+  
    ~7)rKHau  
     f6(9wz$Trt  
    dd @COP?  
    示例＃1：光栅物体的成像 z[$9B#P  
     8xeun~e"vS  
    1. 摘要 .3g\[p   
    uj+.L6S  
     4`EvEv$i  
    @h z0:ezg:  
    → 查看完整应用使用案例     ~]i]kU   
    }(vOaD|k=  
    2. 光栅配置与对准 ` i^`Q  
       sbq44L)  
    z?IY3]v*z<  
    }hObtAS  
     Npg5Z%+y  
    JXZ:Wg  
     |tolgdj  
    3. 光栅级次通道的选择 Xy KKD&j  
    eW }jS/g`  
     $O8EiC!f6  
       S3JygN*  
    示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 +2_6C;_DX  
     6{F S /+  
    1. 光栅配置和对准 ADwwiq#E  
    `)gkkZ$)j  
     ~n]2)>6  
    E}CqVuU$  
    → 查看完整应用使用案例 'piF_5(@  
     2=UTH% 1D  
    2. 基底处理 ;MdK3c  
    /n<Ncf  
     @Tm0T7C  
    =:R[gdA#1  
    3. 谐振波导光栅的角响应 pN^G[  
    \Vhp B   
     ED =BZR  
    R~seUW7uv"  
    4. 谐振波导光栅的角响应 N%M>,wT  
    s"^YW+HMb  
     .tHv4.ob  
       d9e H}#OY  
    示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 ju2X*  
     " :nVigw&  
    1. 用于超短脉冲的光栅 ;]`NR  
    vng8{Mx90*  
    AQBx k[  
    b3HTCO-,fC  
    →     查看完整应用使用案例     #.t$A9'  
    G4`sRaT.  
    2. 设计和建模流程 YaE['a  
    <xh'@592  
     + 1%^c(3  
    HDXjH|of  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 V~^6 TS(  
    #}]il0d  
     ~6kA<(x   
    Zo638*32  
    文件信息 h/y}  
    BrH`:Dw  
     cd%g]T)#1  
    B[m{2XzGH  
    进一步阅读 :aFpz6<  
    - Configuration of Grating Structures by Using Interfaces bJMcI8`  
    - Configuration of Grating Structures by Using Special Media Q8/0Cb/  
    - VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix]     }T*xT>p^3  
    Y Z2VP  
     o5G"J"vxe  
    QQ：2987619807 ?~y(--.t;T  
     
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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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    离线infotek
    科学家
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    只看该作者 2楼 发表于: 2021-03-02
    回 wmh1985 的帖子
    wmh1985:楼主有VIRTUALLAB 可用的软件吗 (2021-03-01 17:20)  { 4{{;   
    (,y/nc=GN  
    有的，可以加我QQ给你
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