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1. 摘要 "S(yZ6r" >C# kqxfg 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。 C\A49q @hsbq 5VKcV&D sUbFRq 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 np=kTJ `|?]CkP 单光栅分析 0bSz4<} −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。 ~#Aa Ldq −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。 )2V@ p~k? GI_DhU]~) Z/7dg-$?'0 系统内的光栅建模 c
D7FfJ cgN>3cE −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 B9^R8|V −这样可以对系统内的光栅进行建模,从而在考虑光栅可能产生的影响的情况下评估系统性能。 @)b^^Fp 0+j}}; s!de2z UJn/s;$.e 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。 hfv%,,e 0D~=SekQ9 3. 系统中的光栅对准 @RVOXkVo 5r7h=[N )$_,?*fq: 安装光栅堆栈 t!~S9c −为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 m|1n
x −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 !M^\f
N1 堆栈方向 ;{Jb6'K1h −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 RHI&j~ `)tA
YH tl^m=(ZQ .Q[yD<)Ubs R&Ci/ 安装光栅堆栈 LwQH6 !;[ - 为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 x5F@ad9 - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 jyQVSQs 堆栈方向 m8AAp1= - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 4U{m7[ - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 K'Spbn!nC &h(g$-l?[ 50Ad,mn< C0(sAF@ >3P9 i ;W 横向位置
tT-=hDw −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。 enumK\ −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。 =:/>6H1x −光栅的横向位置可通过一下选项调节 x8/us 在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 41}/w3Z4 通过组件定位选项。 /buWAX1 -)RJ\V^{9 n_P(k-^U* 4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理
iRs V#s ^1VbH3M OoM_q/oI 单光栅分析 c/'M#h)" - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 X+at%L= 系统内的光栅建模 r0Z+RB^I - 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。 jb3.W - 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。 i| 4_m - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 TPK@*9rI |D<+X^0' S&01SX6 jsZY{s= 5. 光栅级次通道选择 n$W"=Z;` xlw 2g<s 0'@u!m? 方向 1ktHN: ta - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 qiU5{} 衍射级次选择 Mz\yPT;Y - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 27iy4(4 - 并非总是需要考虑所有衍射级,建议仅使用感兴趣的衍射级。 QnU0"_- 备注 bpp* - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 7E(%9W6P
f`J|>Vk }4vjKSV ?l9=$' 6. 光栅的角度响应 @/(@/*+" O9*p0%ug Bk@WW#b 衍射特性的相关性 9A+M|;O - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 k/bque - 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。 ymkR! - 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) I.9o`Q[8& - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 $}4K`Iu `j:M)2:*y ph#efY`a: cAibB&`~ 示例#1:光栅物体的成像 lM+ xU; Y}/c
N\ 1. 摘要 gIBpOPr^d xE1rxPuq)d zDd5cxFdZ %A2`&:ip → 查看完整应用使用案例 HtUG#sc&`{ z5 pc3: 2. 光栅配置与对准 "*bk{)dz} Xl?YBZ} `Hd9\;NJ 7V'Le2T' }!=U^A) h~fWE jN {Zw* 3. 光栅级次通道的选择 5&*zY)UL ]?&H^"= pZ\$50t&O YLmjEs% 示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 6g|#ho1Bbs `VXZ khm 1. 光栅配置和对准 Of#K:`1@ 6qDfcs _4!{IdR VWD.J → 查看完整应用使用案例 6WO7+M;z FF3&Y^+^" 2. 基底处理 JaFUcpZk$ ZYDWv/u !%wdn33" `I{ tZ$iD 3. 谐振波导光栅的角响应 yp?w3|`4; Q]T BQ& &D)2KD"N ?$16A+ 4. 谐振波导光栅的角响应 itHM7d Q ]0r:i=
. /4-}k yXrd2?Rq@ 示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 B5
&YL }+_9"YQ: 1. 用于超短脉冲的光栅 +0dT^Jkqg
(:l(_-O *.3y2m,bZ :t%)5:@A → 查看完整应用使用案例
Rhv%6ekI B#:E?a;{ 2. 设计和建模流程 Bi
XTC$Oi b@!:=_Mr MISE C[/ k{1b20 3. 在不同的系统中光栅的交换 KDBY9`08 V pH|R +nzTxpcP@K 4@mso+tk 文件信息 ]Ly8s#<g]N 4gya] Wxc^_iqA1 A'`P2Am 进一步阅读 {Y^c*Iqn - Configuration of Grating Structures by Using Interfaces 1EuK,:x - Configuration of Grating Structures by Using Special Media RJLFj - VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix] "\<P$&`HA
2n(ItA ve~C`2=; QQ:2987619807 4/f[`].#W
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