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    [分享]光学系统中的光栅建模——实例讨论 [复制链接]

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    在线infotek
    科学家
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-05-20
    1. 摘要 e#L/  
    k{Yj!C> #  
    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。 M5 ep\^  
    S:{hgi,T*  
     dix\hqZ  
    c:"*MM RC  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 lwPK^)|}  
    7)G- EAF  
     单光栅分析 ?m#X";^V  
    −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。 2Jrr;"r  
    −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。 R{)Sv| +`  
    X4*{CM  
    yJ8WYQQMG  
     系统内的光栅建模 6 grJoim|  
    A:[La#h|p  
    −在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 a_'W1ek-@  
    −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。 [~?LOH  
     ON _uu]=  
    yyxGVfr  
    1eI >Yy>}  
    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。 ^Qz8`1`;Z  
     'R8VCj  
    3. 系统中的光栅对准 NZYtA7  
    3(%hHM7DM  
    sxJKu  
     安装光栅堆栈 \\ M2_mT  
    −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）。 -QCo]:cp  
    −参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 g*\u8fpRq  
     堆栈方向 vp &jSfQ^  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 s0v?*GRX  
    HY9H?T  
    j(6:   
    &$jg *Kr  
    ]oP2T:A  
     安装光栅堆栈 b,/fz6 {N  
    - 为了描述系统内的光栅，光栅堆栈始终固定在参考表面上（仅平面）。 kx3H}od]  
    - 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 MX6*waQ-<  
     堆栈方向 jfZ(5Qu3.H  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 eV^@kI4  
    - 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 +[`N|x<  
    01 6l$K4  
     h=YY> x  
    Hkg^  
    1K^blOLXe  
     横向位置 6#6Ve$Vl]  
    −对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时，必须考虑光栅的横向位置。 :+ @-F>Q  
    −例如，激光束（紧密地）聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上，效果可能会大不相同。 *aS|4M-  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 xeo;4c#S5  
     在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 9c8zH{T_{  
     通过组件定位选项。 =#n05*^  
    C\dQ6(3}\  
    8^&)A b  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理     IV;juFw}G  
    !(F+~,  
    W"AWhi{h  
     单光栅分析 n_AW0i .  
    - 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 f( hK>H  
     系统内的光栅建模 vTQQ d@  
    - 但是，任何现实的光栅结构都放置在基底上，使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 ?c"No|@+  
    - 平面建模考虑了菲涅耳损耗，但不与光栅叠层的FMM计算耦合。 Crh5^?  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 gWqmK/.U.0  
    jpZX5_o  
     `r'q(M  
    HnUM:-6  
    5. 光栅级次通道选择 kf_s.Dedw  
    \% !]qv  
    X<K[` =I  
     方向 kI]i,v#F  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 0aSN 8  
     衍射级次选择 f'\I52;FB  
    - 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 }fZT$'*;  
    - 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。 a2v UZhkR  
     备注 HB{w:  
    - 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 !;pmql  
    ^=bJ _'  
     $%`OJf*k  
    r.xGvo{iY  
    6. 光栅的角度响应 V!3G\*$?  
    . Uv7{(  
    EyI 9$@4  
     衍射特性的相关性 35) ]R`f  
    - 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 Hlp!6\gukp  
    - 对于不同的波长/偏振，衍射效率也不同，并且对于不同的入射角，衍射效率也不相同。 eT[ ,k[#q  
    - 为了解决与角度有关的衍射行为，可能需要指定k域中的采样点（等效于角度空间） s!nFc{  
    - 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 :m_0WT  
    ,[,+ _A  
     J*U,kyYF  
    )M#~/~^f+  
    示例＃1：光栅物体的成像 aWm0*W"(@  
     "Vho`x3  
    1. 摘要 PDREwBX  
    /XEcA 5C<  
     5aL0N  
    Cq !VMl>hP  
    → 查看完整应用使用案例     |iLeOztuE  
    3F5r3T6j}  
    2. 光栅配置与对准 ~ bL(mq  
       =R:3J"ly0  
    7SoxsT)  
    !ceuljd]  
     a ^iefwsNc  
    xVuGean Cv  
     jeN_ sm81b  
    3. 光栅级次通道的选择 %((F} 9_6  
    !\JG]2 \  
     S-gL]r3G8  
       qeQTW@6 F  
    示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 .ZxSJ"Rk  
     #?}k0Y  
    1. 光栅配置和对准 ']u w,b  
    7F4$k4r<  
     %g5weiFM  
    (+4gq6b  
    → 查看完整应用使用案例 {{ R/:-6?@  
     K*'(;1AiW  
    2. 基底处理 t&mw@bj  
    {O5;V/00}  
     F&lWO!4  
    7Nh6 `  
    3. 谐振波导光栅的角响应 vs{i2!^  
    28d:  
      X4BDl  
    p!AQ  
    4. 谐振波导光栅的角响应 |08tQ  
    AQ32rJT8c`  
     Q6_!I42Y`  
       AVOqW0Z+y  
    示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 (jPN+yQ  
     KG'4;Z5J  
    1. 用于超短脉冲的光栅 x7L$x=8s  
    4Yt:PN2  
    @8DB Ln w  
    7{D +\i  
    →     查看完整应用使用案例     }bIEWho  
    r}WV"/]p  
    2. 设计和建模流程 5L42'gJ  
    fH`P8?](x  
     Wgq*|teW  
    IA&((\YC  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 qK:.j  
    M98dQ%4I  
     gA2Il8K  
    r1}OlVbK  
    文件信息 !z{bqPlFGG  
    @H@&B`Kd  
     #8R\J[9  
    QQ：2284816954 备注：光学 y 8];MTl  
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    cmmjava 光币 +5 - 2022-09-05
     
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    离线cmmjava
    实习生
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    只看该作者 1楼 发表于: 2022-09-05
    感谢分享。~~~学习，思考，实际练习操作，提高！
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    离线落叶
    助理工程师
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    只看该作者 2楼 发表于: 2023-01-30
    为什么看不了图片呢 .m;1V6  
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    离线谭健
    科学家
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    只看该作者 3楼 发表于: 2023-01-30
    学习中呢? +SrE  
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    离线二牛26
    实习生
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    只看该作者 4楼 发表于: 2023-05-15
    qq加不了，需要知道你的名字
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