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1. 摘要 Gc.P,K/hr sC00un% 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。 "M|P+A obK*rdg,
qj01] ]fnnZ 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 C 8#@+ Q. T{]~07N? 单光栅分析 4RKW −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。 VN4yn| f/ −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。 2>}xhQJ o }Tz"bN (F7_S* 系统内的光栅建模 IdIrI p
<eC<dtu −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 41#w|L
\ −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。 Mh(]3\ k~%<Ir1V] t3Z_Dp~\ `"i Y* 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。 wn
Y$fT9 j4FeSGa 3. 系统中的光栅对准 , "jbq~ *?QE2&S: :ztr) 安装光栅堆栈 rOW-0B+N −为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 WWwUwUi −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 dAP|:&y@ 堆栈方向 nqR?l4 DX −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 }}QT HR -Z4{;I[Q@
/wQL ]U[X1W+@ NT%W;)6m9 安装光栅堆栈
gB\T[RV - 为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 \&V0vN1 - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 h:XzUxL\ 堆栈方向 gw+9x<e - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 "Th$#3 - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 |6J ?8y q,<[hBri-
s"=6{EVqk3 HhA -[p )T907I| 横向位置 1ju#9i`.Wg −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。 })vOaYT|- −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。 QYXx:nIrg −光栅的横向位置可通过一下选项调节 RO\gax 在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 L+B?~_* 通过组件定位选项。 p6EDQwlf <0|9Tn2O
iK;dU2h 4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 ?:^mBb)T 0)YbI! U5Erm6U: 单光栅分析 ^Yr0@pE - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 ci,+Bjc 系统内的光栅建模 ArLvz5WV - 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。 gOT+%Ab{_ - 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。 Vi!Q - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 < V\Y@Ei+ @e~]t}fH
:/YO ni1h (dJI_A 5. 光栅级次通道选择 z;]CmR@Ki >1L=,M '2J0>Bla 方向 XA0(f* - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 JL}\* 衍射级次选择 PDx)S7+w[ - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 dYFzye - 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。 RKd 备注 9z
m|Lbj - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 O@8pC+#`Z vY6W|<s
UIJx* %/"Oxi^G 6. 光栅的角度响应 FHy76^h>e k>4qkigjc 1F[L"W;r 衍射特性的相关性 *E>.)B i - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。
a<XCNTaVT - 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。 :L?_Y/K - 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) 4z7G2 - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 #~:P}<h wyc D>hc
xIbMs4'iEx X[C3&NX#_ 示例#1:光栅物体的成像 a+41|)pt F
SMj 1. 摘要 ZU'!iU|8 UyYfpL"$A"
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h db=$zIB[: → 查看完整应用使用案例 hp!d/X=J_ -=$2p0"R 2. 光栅配置与对准 !jX4`/n2 'aJgLws*w PY\PUMF> -Q
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tgFJZA uPyVF-i E+_&HG}a 3. 光栅级次通道的选择 =y ]Jl,_. q?{}3 dPC
( `' 8Ww O_@2;iD^^ 示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 0O@_cW 5vp|?-\h> 1. 光栅配置和对准 `{<frB@ >O{7/)gS^
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→ 查看完整应用使用案例 oVkq2 uF(k[[qaiN 2. 基底处理 x2wg^$F*oO uZjI?Z.A
Z_z#QX>=D 0A$SYF$O+[ 3. 谐振波导光栅的角响应 B+VuUt{S z MdC
60B-ay0e$b mMw;0/n 4. 谐振波导光栅的角响应 97~K!'/^+y :xeLt;
a<Uqyilm q=c/B(II! 示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 a0_(eO-S 66:ALFwd7 1. 用于超短脉冲的光栅 iLq#\8t^ *K!++k!Ixa
-e>|kPfv! \P?ToTTV → 查看完整应用使用案例 hb^!LtF#Y sOC&Q&eg 2. 设计和建模流程 L'kq>1QWf jz:gr=*z
iyM^[/-R6 bkQ3c-C< 3. 在不同的系统中光栅的交换 B4W\
t{ (Pi-uL<[a
av' *u 2_pz3<,\ 文件信息 L7q | ^` #s"B-sWE
?ApRJm:T uEd,rEB> 进一步阅读 "E PD2,%S - Configuration of Grating Structures by Using Interfaces "DckwtG:% - Configuration of Grating Structures by Using Special Media d'zT:g - VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix] m6n hC k/`i6%F#m 960qvz! QQ:2987619807 !wh=dQgMe
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