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1. 摘要 ]:jP*0bLx >Q#h,x~vu 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。 "/[xak!g TELN4*
@ -CZa^g _ K["qm{X_ 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 _Y@vO vFm8 T58 7 单光栅分析 ,Z*&QR −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。 b>SG5EqU@ −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。 KGb:NQ=O6i cB#5LXbCE }-Q FMPXhG 系统内的光栅建模 =p~k5k4 ?D?_D,"C −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 mh&wvT<:{ −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。 a!rU+hiC `&y Qtj#
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L 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。 f_v@.vnn. 8h"Val|qP 3. 系统中的光栅对准 WjLy7& N?7MYP HZ%2WM 安装光栅堆栈 e$kBpG"D −为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 sZ,xbfZby −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 mQ(6ahD U 堆栈方向 xVYy`_| −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 &%eWCe++ #o`y<1rN
V$wW?+V pY@$N&+W IBfLb(I 安装光栅堆栈 ws}cMX]* - 为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 *i LlBE - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 VPOzt7: 堆栈方向 -_@zyF<G - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 uBpnfIe - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 DpD19)ouy Hwb+@'o
E3..$x-/ |w; hu] X=C*PWa7 横向位置 l$[7pM[ −对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时,必须考虑光栅的横向位置。 ;IV −例如,激光束(紧密地)聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上,效果可能会大不相同。 jGm`Qg{< −光栅的横向位置可通过一下选项调节 SXqWq 在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 P}"=67$ 通过组件定位选项。
2fqg,_ r_R(kns
rF@njw@ 4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 8Dy5g ws/e~ T<c -d-vzri 单光栅分析 M[eq)a$ - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 l<3X:) 系统内的光栅建模 WZ@hP'Zc - 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。 UTWchh - 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。 E5;6ks) - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 /$[9-G? 6DkFI kS
8Cx6Me>,= Ow"e3]}Mt 5. 光栅级次通道选择 ZYS`M?Au sA(d_Yu_ nu(;yIRP 方向 8n&Gn%DvX - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 +DsdzR`Gx, 衍射级次选择 '@0Z#A - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 %3%bRP - 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。 }yzCq+ 备注 ]3D>ai? - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 N4HIQ\p :?!b\LJ2^
']bw37_U, kuq&8f~! 6. 光栅的角度响应 @1w[~QlV Tv[h2_+E aRV.;S 衍射特性的相关性 G-6k[-@-v - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 !-veL1r - 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。 !jQj1QZR` - 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) OH
>#f6`[ - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 5FJ(x:k?z fEo5j`}
0:iR=S wPE\?en 示例#1:光栅物体的成像 <da-iY\5 [%c5MQ?H 1. 摘要 ,*kh{lJ 5r1u_8)'
=vs]Kmm @=ro/. → 查看完整应用使用案例 h`n)
b y9Q#%a8V 2. 光栅配置与对准 "Cz0r"N Q 2>o+G @B`nM#X# yE#.Q<4
Y'^+ KU L`"j>), ^O3i)GO 3. 光栅级次通道的选择 Et! 6i7`] `N}aV Ns
im3BQIPR $'x#rW>v 示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 60R]Q %a:>3!
+ 1. 光栅配置和对准 X \BxRgl}, tfCK^{
G,}"}v: K`0'2 → 查看完整应用使用案例 ffQm"s:P ?j;,:n 2. 基底处理 der\"?_. l*w*e.ezQ
DJZ$M nN2huNTf: 3. 谐振波导光栅的角响应 >}E MwC}
jdIAN iN9G`qF3!Q 4. 谐振波导光栅的角响应 E*x ct-m# 0VZC7@
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kIR/.Ij} 示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 &;naaV_2T CB0p2WS_ 1. 用于超短脉冲的光栅 v~A*?WU;n 9>@Vk
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W2&(:C8V@ M0$_x~ → 查看完整应用使用案例 DB+oCE<.# NRT@"3,1YP 2. 设计和建模流程 P*]hXm85[K e^}@X[*'#
@1A.$: OtbPrF5 3. 在不同的系统中光栅的交换 [:zP]l.| -zzoz x]S=
w6h*dh$w SZUo RWx 文件信息 3lTnfc& J$U_/b.mk
D\| U_> QQ:2284816954 备注:光学 Q- 7L,2TL
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