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1. 摘要 hN'])[+V f(5(V
% 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。 U7s$';y"% 4qie&:4j
_!',%+ -)}s{[]d6m 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 nzflUR{`- sApix=Lr 单光栅分析 HK!ecQ^+ −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。 nQc#AFg
−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。 p)IL(_X) I$7eiW @ R_PF*q2 ' 系统内的光栅建模 X.t4; $"kPzo~B_ −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 @V*dF|# / −这样可以对系统内的光栅进行建模,从而在考虑光栅可能产生的影响的情况下评估系统性能。 @z@%vr=vX x z_sejKB GDxv2^4 ]b4IO4T 两种建模方法通常可以一起使用,如先优化光栅结构本身,然后将其插入系统。 TQ4@|S:OF L|'^P3#7` 3. 系统中的光栅对准 V"4Z9Qg} <sH}X$/ w"^h<]b 安装光栅堆栈 ^LMgOA(7 −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)。 cl~Yx4 −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 e,U:H~+] 堆栈方向 11=$]K> −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 &~,4$&_ UD.bb
x)::^'74 c$g@3gL eM5?fE&!& 安装光栅堆栈 >d/H4;8 - 为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 Kw
-SOFE - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 ffrIi',@ 堆栈方向 `geHSx_ - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 }E
'r?N - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 ~G!JqdKJ0 |YJ83nSO~
_;1{feR_ ,;)ZF &|hK79D 横向位置 ^xZh@e5 −对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时,必须考虑光栅的横向位置。 H9cPtP~a) −例如,激光束(紧密地)聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上,效果可能会大不相同。 ?{ir$M −光栅的横向位置可通过一下选项调节 (
ayAP 在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 jJ,_-ui 通过组件定位选项。 fO*jCl QZ a.c
'/W$9jm 4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 PMzPj,
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DL c3vb~l) 单光栅分析 % MHb - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 -=ZL(r
1 系统内的光栅建模 b9.M'P\ - 但是,任何现实的光栅结构都放置在基底上,使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 l:85 _E - 平面建模考虑了菲涅耳损耗,但不与光栅叠层的FMM计算耦合。 F/>_PH57 - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 FwCb$yE#M rpR${%jc
n>M`wF> + ?1GscJ 5. 光栅级次通道选择 %q {q.(M# }r,\0Wm 1\.$=N 方向 G=zWhqieh - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 Z~5) )5Ye; 衍射级次选择 hx;f/EPx - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 *IG$"nu - 并非总是需要考虑所有衍射级,建议仅使用感兴趣的衍射级。 ?e7]U*jEU 备注 ^t;z;.g - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 r~4uIUE{ J$dwy$n
yK~=6^M [M?2axOC 6. 光栅的角度响应 p9(y b 4fEDg{T %,$ n^{v 衍射特性的相关性 KpLmpK1 - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 C*7/iRe - 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。 L4#pMc - 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) 2eT?qCxqc - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 \8`?ir
q" {$*N1$(%
E~'mxx~i xO~ElzGm 示例#1:光栅物体的成像 I2cz:U7 x%{]'z 1. 摘要 (\V
i_ bOS)vt*V
d=!:UB ?1e{\XW → 查看完整应用使用案例 QLA.;`HIE c8RJOc4X 2. 光栅配置与对准 JKfG/z| {K z,_bo M `xiC eL!41_QI
!40>LpL[ Y.tx$% s\ IKSoE 3. 光栅级次通道的选择 nla6QlFYn* e~'`x38
my=f}%k= R%E7 |NAG 示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 H=t"qEp
Ucj?$= 1. 光栅配置和对准 d_RgKdR )k 5of3&
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\$^j#o >ZA=9v → 查看完整应用使用案例 sE1cvAw9l 8a)AuAi?! 2. 基底处理 enoj4g7em^ 7ubz7*
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@; 3. 谐振波导光栅的角响应 'j1e(wq hy;VvAH5
oFY!NMq}: tF2"IP. 4. 谐振波导光栅的角响应 hbjAxioA D}-.<
9g9 2eKS W&z jb>0b0 示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 xQy,1f3s+ GkIE;7#2kX 1. 用于超短脉冲的光栅 /
)0hsQs k[=qx{Osx%
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_ ^;C& → 查看完整应用使用案例 Jh[0xb gcLz}84 2. 设计和建模流程 Z$oy;j99y |<%!9Z
3v* ~CQy9 cby# 3. 在不同的系统中光栅的交换 ?ukw6T rIb+c=|F
T t;F- Lu.zc='\ 文件信息 gN&i&%*! eH&F gmU
yNu_>!Cp5 }xZi Ct 进一步阅读 S0$^|/Sr - Configuration of Grating Structures by Using Interfaces UD I{4+z - Configuration of Grating Structures by Using Special Media x)5}:b1B= - VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix] ZWs tDByOml8Ix 4=PjS<Lu8 QQ:2987619807 Et>#&Nw8
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