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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 k3T374t1b  
    M6j~`KSE  
    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。 p/HGI)'  
    Svdmg D!  
     30O7u3Zrb  
    ;?v&=Z't.  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 `i!fg\qnK  
    T_d)1m fl  
     单光栅分析 *=P*b|P"$  
    −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。 }^ =f%EjV  
    −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。 \zeuvD  
    !AG {`[b  
    @SI,V8i  
     系统内的光栅建模 X%T%N;P  
    )SJ"IY\P  
    −在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 YRCOh:W*  
    −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。 y[zjs^-vCv  
     fRHzY?n9;  
    lx7]rkWo|a  
    4HpKKhv"  
    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。 L#S|2L_hC  
     j@{B 8  
    3. 系统中的光栅对准 e@1A_q@.  
    oPVt qQ  
    vnS8N  
     安装光栅堆栈 Z)f?X  
    −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）。 }qR6=J+Dx  
    −参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 y&V'GhW!dd  
     堆栈方向 T:".{h-i  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 p(fMM :  
    OuK RaZ  
    9ji`.&#  
    99"8d^{z  
    {gxP_>  
     安装光栅堆栈 >I',%v\?@  
    - 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）。 FV{XPr%   
    - 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 ]0g p.R  
     堆栈方向 Ko)f:=Qo  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 n(i/jW~0w  
    - 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 13 %: 3W(  
    ErgWsAw-  
     bz1AmNZG  
    }Syd*%BR[  
    0\, !  
     横向位置 *U$%mZS]1  
    −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。 IyM:9=}5  
    −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。 8m?cvI  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 =\mJ5v"hA  
     在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 #. 71O#!  
     通过组件定位选项。 Dy:r)\KX  
    <8YvsJ  
    wk{]eD%  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理     Ktu~%)k%  
    C Sz+cS  
    2.\"Q  
     单光栅分析 % [~0<uO  
    - 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 X<5&R{oZ  
     系统内的光栅建模 G&t|aY-   
    - 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。 t,Q"Pt?  
    - 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。 i52JY&N  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 >UV}^OO  
    4?bvJJuf)  
     `sg W0Uf  
    "{trK?-8%  
    5. 光栅级次通道选择 YQWq*o^:  
    dpX Fx"4A  
    Ypxp4B  
     方向 < +k dL  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。  z:   
     衍射级次选择  FsQoQ#*  
    - 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 )."dqq^ q  
    - 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。 vF&0I2T~l  
     备注 cmAdQ)(Kzd  
    - 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 fn.;C  
    $My~sN8  
     REh\WgV!u  
    SBdd_Fn  
    6. 光栅的角度响应 f0R+Mz8{  
    U3{4GmrT  
    hm k ~  
     衍射特性的相关性 3}fhU{-c  
    - 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 `U|zNizO  
    - 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。 WJ LqH<  
    - 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） b`% !\I  
    - 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 KD\sU6  
    F,Ve,7kh  
     j ,lI\vw<  
    |n^rI\ p%  
    示例＃1：光栅物体的成像 3g5r}Ug  
     a*:GCGe  
    1. 摘要 bUds E 1f  
    .}uri1k"@k  
     FvO,* r9  
    $o9@ ?2  
    → 查看完整应用使用案例     HL dHyK/S  
    =BJe}AV  
    2. 光栅配置与对准 Koj9]2<0  
       ^FVmP d*1  
    #{^qBP[  
    2?v }w<Ydl  
     uu"hu||0_  
    cSNeWJKA6  
     UX<)hvKj  
    3. 光栅级次通道的选择 mdo$d-d&  
     rvK%m_r  
     xI/8[JW*  
       #!%zf{(C+  
    示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 <G`1(,g  
     o^MoU2c  
    1. 光栅配置和对准 @8+v6z  
    {"2CI^!/U.  
     pU[yr'D.r  
    {E7STLQ_%  
    → 查看完整应用使用案例 F%af05L[  
     x8~*+ j  
    2. 基底处理 -YmIRocx  
    {,Rlq  
     [1ClZ~f  
    X#K;(.},h  
    3. 谐振波导光栅的角响应 c@)?V>oe  
    {MTtj4$  
     jW-;Y/S  
    8.7q -<Q  
    4. 谐振波导光栅的角响应 e$JCak=  
    i1A<0W|  
     b!`Ze~V  
       Jf\`?g3#  
    示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 mZmEE2h  
     s.n:;8RibP  
    1. 用于超短脉冲的光栅 L/I ] NA!U  
    U@{>+G[  
    @LDs$"f9=  
    +DR{aX/ll  
    →     查看完整应用使用案例     Z glU{sU  
    IiE^HgM  
    2. 设计和建模流程 W:6#0b"_#  
    %+;l|Z{Uf  
     01uj-!D$@  
    4FZ/~Y1}  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 v\qyDZVV  
    ! hEZV&y  
     Sm?|,C3V  
    RAws{<6T-  
    文件信息 C8)Paop$  
    %}Y&qT?  
     </?ef&  
    _@gg,2 u-  
    进一步阅读 wL^x9O|`p9  
    - Configuration of Grating Structures by Using Interfaces CdPQhv)m  
    - Configuration of Grating Structures by Using Special Media a? PH`5O  
    - VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix]     lA;^c)  
    ?~#[ cx  
     8Q{9AoQ3'  
    QQ：2987619807 5MZv!N   
     
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    离线wmh1985
    高级工程师
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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)  '}(Fj2P79  
    }XpZgd$  
    有的，可以加我QQ给你
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