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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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    离线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 C*a>B,H  
    -,)&?S  
    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。 DI{VJ&n66  
    W4%I%&j  
     p[2`H$A  
    )"/.2S;  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 X4_1kY;  
    n0bm 'qw  
     单光栅分析 r7+"i9  
    −通过主窗口“光栅”菜单，可以进入仅针对光栅的特殊评估环境。 J$F 1sy  
    −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。 5Tag-+  
    1xP*  
    84j6.\,  
     系统内的光栅建模 oJ734v[X  
    >x9@ if  
    −在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 aZn]8jC%  
    −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。 97l<9^$  
     4 3V {q  
    {e~#6.$:  
    C jISU$O  
    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。 ? l/VCEZP  
     H(Pzo+k*  
    3. 系统中的光栅对准 'i+j;.  
    S3 12#X(%  
    JN)@bP  
     安装光栅堆栈 +txFdc  
    −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）。 c|RTP  
    −参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 5,  "  
     堆栈方向 6C k 3tCr  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 C$WUg<kcK'  
    Nk?eVJ)  
    6i'GM`>w  
    2>TOC BB"  
    %])U(  
     安装光栅堆栈 lt08 E2p9  
    - 为了描述系统内的光栅，光栅堆栈始终固定在参考表面上（仅平面）。 gr1NcHu  
    - 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 AK$&'t+$}7  
     堆栈方向 uaghB,i'n  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 c||EXFS}O  
    - 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 %4'<0  
    Cq8.^=}_  
     u+EZ"p;o  
    7}#zF]vHNi  
    M5 \flE2  
     横向位置 jKr\mb  
    −对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时，必须考虑光栅的横向位置。 W%@r   
    −例如，激光束（紧密地）聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上，效果可能会大不相同。 wtM1gYl^  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 +2xgMN6B@  
     在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 |2ImitN0  
     通过组件定位选项。 sbv2*fno5  
    | KtI:n4d  
    XM1; >#kz  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理     %9vl  
    Jlp nR#@  
    IC"Z.'Ph  
     单光栅分析 q"(b}3  
    - 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 lT^/ 8Z<g  
     系统内的光栅建模 w1Txz4JqB  
    - 但是，任何现实的光栅结构都放置在基底上，使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 iq^F?$gFk  
    - 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。 Ef @  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 z@I'Ryalyc  
    jQBL 8<  
     or,:5Z  
    4SVIdSA  
    5. 光栅级次通道选择 +[vI ocu  
    {ty)2  
    ylm # Xa  
     方向 fHK.q({Qc  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 :a/l9 m(  
     衍射级次选择 r[g  
    - 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 ,I6li7V  
    - 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。 y0f:N U  
     备注 @U+#@6  
    - 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 5o6X.sC8e  
    3iM7c.f*/  
     mq}V @H5  
    4mjlat(d  
    6. 光栅的角度响应 S86,m =  
    ZJe^MnE (G  
    A^ofs*"Y  
     衍射特性的相关性 %rlMjF'tG  
    - 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 O!!N@Q2g  
    - 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。 'Zs3b4n8  
    - 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） xv"v='  
    - 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 j(A>M_f;  
    6(=B`Z}a  
     8Kw, 1O:  
    nz|6CP  
    示例＃1：光栅物体的成像 W_L*S4 ~  
     |'Z+`HI  
    1. 摘要 1etT."  
    oN2#Jh%dH  
     sZI"2[bk  
    h0R.c|g[  
    → 查看完整应用使用案例     D V\7KKJE  
    QJ&]4*>a  
    2. 光栅配置与对准 vHZq z<  
       x<h|$$4S  
    oam$9 q  
    ~x7CI  
     L;lu)|b"  
    X J`*dgJ  
     in K]+H]{  
    3. 光栅级次通道的选择 9wlp AK  
    \ZM5J  
     D6~KLSKm  
       yAAV,?:o[  
    示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 4E2#krE%  
     o}DR p4;Ka  
    1. 光栅配置和对准 mPU}]1*p  
    n }b{u@$  
     Nw9@E R  
    7]} I  
    → 查看完整应用使用案例 _&~l,%)&  
     ?wu@+  
    2. 基底处理 -:95ypi  
    A_l\ij$Y  
     veuX />!  
    4#{f8  
    3. 谐振波导光栅的角响应 vh.-9eD  
    BTD_j&+(  
     ;vneeW4|  
    >fMzUTJ4  
    4. 谐振波导光栅的角响应 & #JYh=#  
    L[ZS17 ;*  
     X{Fr  
       ~n8UN<  
    示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 whYk"N  
     xT+#K5  
    1. 用于超短脉冲的光栅 Td,d9M  
    "b402"&  
    \s%g'g;  
    'Kk/ J+6U  
    →     查看完整应用使用案例     Y(t /=3c[  
    k,$/l1D  
    2. 设计和建模流程 hP8w3gl_  
    Zr1"'+-  
     ]?)uYot  
    ZBR^$?nj  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 k;jl3GV  
    T9}~]zW7P  
     '%4fQ%ID}  
    VH4wsEH]  
    文件信息 L*dGo,oN  
    KB^8Z@(+  
     %19~9Tw  
    QQ：2284816954 备注：光学 %f'=9pit  
    共1条评分 ，光币+5
    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 rz,,ku4qt  
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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? :R +BC2x  
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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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