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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 正序阅读 楼主  发表于: 2021-02-05
    1. 摘要 6L`{oSX!  
    HW0EPJ  
    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。 OB-2xmZW  
    ,VtrQb)Yf  
    k{fTq KS%h  
    aqa%B  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 aahAUhF  
    86.LkwlqoH  
     单光栅分析 5)%bnLxn  
    −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。 _'g'M=E  
    −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。 QEUr+7[  
    Ib$*w)4:  
     }YPW@g  
     系统内的光栅建模 v7;zce/~  
    In%K  
    −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 y-Xd~<*Ia  
    −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。 %j '_I\  
    co <ATx  
     p^=>N9  
    .iDxq8l  
    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。 je9eJUKE  
    F4=+xd >0  
    3. 系统中的光栅对准 QH_0U`3  
    R`7v3{  
    v^Vr^!3  
     安装光栅堆栈 j_r?4k  
    −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)。 vY+{zGF  
    −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 0zSRk]i.f  
     堆栈方向 .I6:iB  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 $]&0`F  
    zvvF 9  
    a!`b`r -4  
    .Pp;%  
    \,U#^Vr  
     安装光栅堆栈 SAuZWA4g[  
    - 为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 d+ LEi^  
    - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 Xp(e/QB  
     堆栈方向 x2P}8Idg?A  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 )X8?m <cG  
    - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 Rnl 4  
    pt"yJtM'P  
    6]GEn=t  
    WYHr'xJ  
    lq4vX^S  
     横向位置 {l/]+8G^  
    −对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时,必须考虑光栅的横向位置。 eSV_.uvsb  
    −例如,激光束(紧密地)聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上,效果可能会大不相同。 2r3]DrpJ  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 ;n-)4b]\  
     在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 n@3(bl5{  
     通过组件定位选项。 ?, dbrQ  
    Fv[. %tW  
    Kp_L\'.I5$  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理
    l7rGz2:?  
    (9;qV:0`  
    ?DAW~+,!7o  
     单光栅分析 D.e4S6\&  
    - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 ?;\xeFy!  
     系统内的光栅建模 Dv7/eRt  
    - 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。 pq \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。 Dy>U=(S  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 3 cd5 g  
    Jk$XL<t  
    .Yl*kG6r  
    l\vvM>#S  
    5. 光栅级次通道选择 oXCZpS  
    k'_p*H  
    z0@)@4z!  
     方向 fO!S^<9,-  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 oB3,"zY  
     衍射级次选择 D,aJ`PK~  
    - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 Dxc`K?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。 NW}kvZ  
     备注 'O#,;n  
    - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 ` ,B&oV>  
    $EHnlaG8r  
    NNWbbU3wjh  
    8}Pd- .se  
    6. 光栅的角度响应 >E;&SX  
    s+"[S%  
    3@k;"pFa<  
     衍射特性的相关性 PB !\r}Q  
    - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 7\'ow|)}v  
    - 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。 6B4s6  
    - 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) X@,xwsM%tb  
    - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 ]jWe']T  
    jV_Eyi3  
    ulnG|3A9  
    +C~,q{u  
    示例#1:光栅物体的成像 dXKv"*7l  
    a8?Zb^  
    1. 摘要 d2w;d&2S  
    G0sg\]  
    LK8K=AA3P  
    >x%Z^ U  
    查看完整应用使用案例
    URW#nm?  
    w%,Iy, G@  
    2. 光栅配置与对准 k~ZwHx(%S  
       {5+t\~q$  
    Qtmsk:qm  
    o;o ji  
    YW@Ad  
    8-cB0F=j_  
    q9- =>  
    3. 光栅级次通道的选择 P |c6V  
    axOdGv5  
    *Z7W'-  
       w.qpV]9>  
    示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 cdL$T6y  
    ;0V{^  
    1. 光栅配置和对准 + M2|-C  
    XUU l*5^  
    I71kFtvcy*  
    Rv=(D^F,  
    查看完整应用使用案例 Aa* UV6(v  
    mA5xke_)  
    2. 基底处理 qyMR0ai-  
    |H&2[B"l  
    /nEh,<Y)  
    z JWh  
    3. 谐振波导光栅的角响应 c ?mCt0Cg  
    TY"=8}X1  
    sygAEL;.  
    \AOVdnM:  
    4. 谐振波导光栅的角响应 Qcu1&t\C  
    < J=9,tv<  
    >JVZ@ PV H  
       s OD>mc#%Y  
    示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 VsOn j~@  
    :)+|q  
    1. 用于超短脉冲的光栅 e:IUO1#  
    fZ6lnZ  
    $b;9oST  
    MyZ@I7Fb,  
    查看完整应用使用案例
    #SQao;>  
    n~ \"W  
    2. 设计和建模流程 Y5fwmH,a-  
    E1:{5F5/  
    5haJPWG|'  
    ;5 cg<~t  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 79<{cexP  
    DPn]de:e  
    IbQ3*  
    %-?HC jT  
    文件信息 g W'aK>*c  
     ^G{3x  
    [ aj F  
    g"|QI=&_J  
    进一步阅读 KumbG>O  
    - Configuration of Grating Structures by Using Interfaces  :0ZFbIy  
    - Configuration of Grating Structures by Using Special Media zYfn;s%A  
    - VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix]
    > Zo_-,  
    PgAC3%M6  
    Cul^b_UmP#  
    QQ:2987619807 Sf[ZGY)  
     
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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)  J4!Om&\@  
    &S9Sl  
    有的,可以加我QQ给你
    在线wmh1985
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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