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1. 摘要 _J`q\N
K =o+))R4 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。 xt"GO
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bol#[_~ tL~?)2uEN 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 vd'd@T : $>TeCm 单光栅分析 6dq*ncNin −通过主窗口“光栅”菜单,可以进入仅针对光栅的特殊评估环境。 #v`J]I)$ −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。 A1(=7ZKz !{L`Zd;C>w v(2|n}qY 系统内的光栅建模 DEkFmmw
`CQMvX{ −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 C) "|sG −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。 A9HJWKO K@zzseQ}= '@<aS?@!t vS|uN(a.P 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。 x0!5z1KQh KW.QVBuVO# 3. 系统中的光栅对准 `+/xA\X] uM9[ vQpR0IEf]e 安装光栅堆栈 v"&Fj −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)。 :LwNOuavN −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 51k^?5cO 堆栈方向 BI,j/SRK −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 U ExK|t Zom7yI
3+2&@:$t oG )JH)! ~"+Fp&[9f 安装光栅堆栈 RrDNEwAr - 为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 <([1(SY2e - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 FaNH+LPe 堆栈方向 Y(4#b`k3 - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 :+SpZ> - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 >}*iQq {{?[b^
{1y-*@yU( a
N| MBX; q.OkZI0n 横向位置 8h#/b1\ −对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时,必须考虑光栅的横向位置。 U'st\Dt −例如,激光束(紧密地)聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上,效果可能会大不相同。 pOn>m1| −光栅的横向位置可通过一下选项调节 E:N~c'k 在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 y#3mc#)k 通过组件定位选项。 &\$l%icuo /
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k@eU #c5c 4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 Mlp[xk| *FkG32k F(8>"(C 单光栅分析 p*rBT,' - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 l("Dw8H 系统内的光栅建模 h,q%MZ==^s - 但是,任何现实的光栅结构都放置在基底上,使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。
?6!7fs, - 平面建模考虑了菲涅耳损耗,但不与光栅叠层的FMM计算耦合。 JBCcR,\kM* - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 dE*n!@ Nt^R~#8hF>
V@Z8t8 ldo7}<s 5. 光栅级次通道选择 1.0S>+^JE {|%N ?L$
Dk5-W 方向 Vc3tKuMsiX - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 +k'5W1e 衍射级次选择 q@ >s# - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 cbl2D5s+i] - 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。 F7`3,SzHp 备注 d*=P8QwL| - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 Da!A1|" u0^:
XwZ!
euS"C* edqek jh 6. 光栅的角度响应 D L_{q6ZK bE2^sx`( kScq#<Y& 衍射特性的相关性 AHP_B&s,Qe - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 maLKUSgo - 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。 ZD] ^Y} - 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) KAm v7 - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 ^0R.U+?+ =yiRB?
|b{XnD_g TdI5{?sW 示例#1:光栅物体的成像 vBUx)l {Q[{H'Oa 1. 摘要 u=feR0|8 a3
<D1"
"P=OpFV 5C/W_H+9iK → 查看完整应用使用案例 Uu{I4ls6B 'D8WNZ8Q 2. 光栅配置与对准 T9\wkb. IpmblC4 Qj?+R F6( ua*k{0[
JS r& S[ 0&Q-y&$7 s)#FqB8 3. 光栅级次通道的选择 ^SB?NRk Fd-PjW/E8
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*!R j`A%(()d 示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 _6&x$*O ["4h%{. 1. 光栅配置和对准 W~+
] 7< Ln0rm9FV-
zlZ$t{[, Rz1&(_Ps → 查看完整应用使用案例 d0~F|j\# W[[3'J TF 2. 基底处理 sPn[FuT>+s Iodk1Y;
"qUUH4mR` |GtTz& 3. 谐振波导光栅的角响应 t\E#8 x):cirwkl
jKZJ0`06q ULqnr@/FbK 4. 谐振波导光栅的角响应
@dQIl# 08{0i,Fs
V #W,}+_Sz X[:Hp`_$ 示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 %mPIr4$Pg )#zc$D^U 1. 用于超短脉冲的光栅 okJ+Yl.[?7 m!5P5U
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&U ]L@]x x?Doe`/6? → 查看完整应用使用案例 `q7O\ R9nW5f
Nf 2. 设计和建模流程 yB\}e'J^ !`L%wS
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#s(w 3. 在不同的系统中光栅的交换 "hi?/B#d \\XvVi:B
Yo3my>N&g 2{Nv&ZX? 文件信息 fqA\Rp6Z &p=Uus
Aq%TZ_m rk:^^r>5Qi 进一步阅读 m(SGE,("w - Configuration of Grating Structures by Using Interfaces #4iSQ$0 - Configuration of Grating Structures by Using Special Media hRTw8-wy: - VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix] hu0z):>y &?flH; .Nz2K[ QQ:2987619807 6r{NW9y'
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