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1. 摘要 6L`{oSX! HW0EP J 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{fTqKS%h aq a%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
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<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 $]&0`F zvvF9
a!`b`r-4 .Pp;% \,U#^Vr 安装光栅堆栈 SAuZWA4g[ - 为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 d+
LEi^ - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 Xp(e/QB 堆栈方向 x2P}8Idg?A - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 )X8?m <cG - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 Rn l
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6]GEn=t W YHr'xJ lq4vX^S 横向位置 {l /]+8G^ −对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时,必须考虑光栅的横向位置。 eSV_.uvsb −例如,激光束(紧密地)聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上,效果可能会大不相同。
2r3]DrpJ −光栅的横向位置可通过一下选项调节 ;n-)4b]\ 在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 n@3(bl5{ 通过组件定位选项。 ?,dbrQ Fv[. %tW
Kp_L\'.I5$ 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
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.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
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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 XUUl*5^
I71kFtvcy* Rv=(D^F, → 查看完整应用使用案例 Aa*UV6(v mA5x ke_) 2. 基底处理 qyMR0ai- |H&2[B"l
/nEh,<Y) zJWh 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<
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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* %-?HCjT 文件信息 gW'aK>*c ^G{3x
[ajF 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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