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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
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-02-05
    1. 摘要 sM  _m  
    ", Ge:\TR=  
    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。 {E3329t|'  
    9$iDK$%  
     FV];od&c  
    J;R1OJs S  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 QE\t}>  
    dH[TnqJn  
     单光栅分析 3[T<pAZ  
    −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。 m1\+~*i  
    −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。 i,R+C.6{  
    sfUKH;xC  
    Osj/={7g  
     系统内的光栅建模 M[}aQWT$v  
    ? 3'O  
    −在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 Up*.z\|'y  
    −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。 /l.ox.4z#  
     c&]nAn(  
    ),%(A~\  
    {zmh0c; |  
    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。 >I&'Rj&Mc  
     -V\$oVS0S  
    3. 系统中的光栅对准 Ug~ ]!L  
    h!4jl0 oX]  
    g=q1@)  
     安装光栅堆栈 %.nZ@';.  
    −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）。 *$6dNx  
    −参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 BJ$\Mb##3@  
     堆栈方向 *? <ygzX  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 iQ7S*s+l5O  
    mDB?;a>  
    a%igc^GS2  
    by0@G"AE+  
    6!Z>^'6  
     安装光栅堆栈 L&nqlH@+~  
    - 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）。 mcgkNED  
    - 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 %7vjYvo>  
     堆栈方向 +Dwq>3AH  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 \YN(rD-  
    - 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 $eQf5)5  
    I%#&@  
     _f1~r^(/T0  
    a|5^4 J \%  
    %jc"s\  
     横向位置 xoQ;fVNp  
    −对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时，必须考虑光栅的横向位置。 -l2aAK1M  
    −例如，激光束（紧密地）聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上，效果可能会大不相同。 Dqz9NB  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 A6faRi703  
     在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 WNo",Vc  
     通过组件定位选项。 vk>EFm8l  
     =o? Q0  
    5k]xi)%  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理     >r8$vQGj  
    S`?L\R.:  
    m_;<7W&p]  
     单光栅分析 CG397Y^  
    - 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 YZllfw$9  
     系统内的光栅建模 \fjr`t]  
    - 但是，任何现实的光栅结构都放置在基底上，使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 LF?MO1!M  
    - 平面建模考虑了菲涅耳损耗，但不与光栅叠层的FMM计算耦合。 <{"Jy)Uf  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 5U[bn=n  
    wrJ:jTh  
     :.J]s<J(F  
    8-clL\bm  
    5. 光栅级次通道选择 sQ05wAv  
    %<?U`o@*  
    {%PgR){qR  
     方向 TLWU7aj&!  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 QgB%\mO=  
     衍射级次选择 XxeyGs^%9  
    - 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 1*vt\,G  
    - 并非总是需要考虑所有衍射级，建议仅使用感兴趣的衍射级。 Du7DMo=l  
     备注 x |0@T?  
    - 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 %!HBPLk  
    Ph Ep3o&"  
     c!20(( 2|I  
    xmp^`^v*  
    6. 光栅的角度响应 YgfQ{3^I  
    lAZn0EU  
    3`3`iN!8\@  
     衍射特性的相关性 A!n)Fpk  
    - 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 sY*iRq  
    - 对于不同的波长/偏振，衍射效率也不同，并且对于不同的入射角，衍射效率也不相同。 {=A8kgt  
    - 为了解决与角度有关的衍射行为，可能需要指定k域中的采样点（等效于角度空间） >?yxig:_  
    - 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 j$Unw  
    %*Aq%,.={  
     tLc 9-  
    AC& }8w[>u  
    示例＃1：光栅物体的成像 GL- r;  
     #\LsM ~,  
    1. 摘要 ~Q36lR  
    ,'>,N/JA  
     l$mfsm|{:  
    m c q!_#{y  
    → 查看完整应用使用案例     klON6<w  
    R[Y{pT,AY  
    2. 光栅配置与对准 }2CVA.Qm!  
       N{o3w.g  
    ,R8:Y*@P  
    6 OLp x)fG  
     /ltGSl  
    F `cuV  
     gI5"\"T{  
    3. 光栅级次通道的选择 :^H#i:4  
    "T0s7LWp  
     B4d\4S_r%  
       @Fs2J_v  
    示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 ~wl 4  
     ,4`=gKn  
    1. 光栅配置和对准 >56I`[)  
    <+iL@'SgF  
     CUG3C  
    L28DBjE)A  
    → 查看完整应用使用案例 O>)Fl42IeD  
     ehe;<A  
    2. 基底处理 +`D,7"{Eu  
    `L#`WC@[o  
     }_vUsjK  
    W!.vP~>  
    3. 谐振波导光栅的角响应 } 63Qh}_Y  
    Jg:%|g  
     X6`F<H`  
    {6,  l#z  
    4. 谐振波导光栅的角响应 dnXre*rhz  
    N# ?}r>W3  
     /CW 0N@  
       (|kcSnF0  
    示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 |2'u@<(Z/  
     )!tqock*v  
    1. 用于超短脉冲的光栅 KDQqN]rg  
    /%4wm?(eA  
    L2GUrf  
    $MPh\T  
    →     查看完整应用使用案例     vC1D}=Fp  
    "jFRGgd79  
    2. 设计和建模流程 y53f73Cg  
    piv/QP-X  
     BZr$x8%ki  
    40ZHDtIu<  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 ^xZo .P  
    Nu]& ?  
     BXx0Z %e.3  
    R<-u`uX nP  
    文件信息 #MwNyZ  
    E` O@UW@  
     `Fn6*_n  
    =iZj&B X  
    进一步阅读 F[HMX4  
    - Configuration of Grating Structures by Using Interfaces Za4X ;  
    - Configuration of Grating Structures by Using Special Media G,]%dZH e  
    - VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix]     qC;1ND  
    JxlU=7cF  
     wE*jN~  
    QQ：2987619807 G5K_e:i  
     
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    在线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)  T<\!7 RnLc  
    C6-71 `C0  
    有的，可以加我QQ给你
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