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1. 摘要 _->+Hjj ^ u kZK*Y9P 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。 AkW>*x bEmN
tp^ |39,n~"o& 8q{|nH 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 chUYLX}45 N\Lu+ x5 单光栅分析 ){#INmsF −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。 p U !: −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。 ru 9@|FgAE sF[gjeIb v&/H6r#E. 系统内的光栅建模 Ly^bP>2i ~+t@7A= −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 D]*|Zmr+} −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。 Kx)PK f
-F}~S DW9MX`!Xc b=2:\F 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。 -2[4 @ CR9wp]-Vd 3. 系统中的光栅对准 &ck}3\sQ `JiWS
ElB[k< 安装光栅堆栈 !i (V.A −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)。 pKq[F*Lut −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 fvH{va. 堆栈方向 )LKJfoo
PY −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 aAGV\o{^ &}P#<"Fo8Q |T/OOIA=sI P%l?C?L X,3\c: 安装光栅堆栈 LkzA_|8: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)。 RDHK'PGA - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 zGg)R 堆栈方向 JHm Pa - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 >M{98NH - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 p\;8?x
WZ,k][~ }F.k,2 DDGDj)=` Lm`-q(!7w 横向位置 E+XS7':I −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。 d{NMG)`x\ −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。 nZ'jj S[! −光栅的横向位置可通过一下选项调节 kBC$dW- 在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或
*?1\S^7R 通过组件定位选项。 u
e M"s:*c_6 6g#yzex 4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 B;8Zl m9 ]C"?xy ZoJqJWsd 单光栅分析
J?Y,3cc. - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 hVB(*WA^D 系统内的光栅建模 mpk+]n@ - 但是,任何现实的光栅结构都放置在基底上,使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 <Bn0wr8)\ - 平面建模考虑了菲涅耳损耗,但不与光栅叠层的FMM计算耦合。 jf;n* - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 A*+gWn,4Y_ q#8\BOTP | %4M,f.[e t D
8l0 5. 光栅级次通道选择 lAo ~w W-r^ME YGQ/zB^Pj 方向 ZZHQ?p- - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 GL9'dL| 衍射级次选择 qk^/&j - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 J{a9pr6 - 并非总是需要考虑所有衍射级,建议仅使用感兴趣的衍射级。 W58?t6!
= 备注 !9r%d8!z - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 t~ I;IB aYk: CYQ =6\^F i l9j=;h 6. 光栅的角度响应 &CXk=Wj 8#,_%<?UVy vAop#V 衍射特性的相关性 K7{B!kX4k - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 ]3 GO_tL - 对于不同的波长/偏振,衍射效率也不同,并且对于不同的入射角,衍射效率也不相同。 lJfk4 -;M - 为了解决与角度有关的衍射行为,可能需要指定k域中的采样点(等效于角度空间) RiQg]3oY - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 "|&3z/AUh H*N{4zBB m&q0 _nay )J+OyR= 示例#1:光栅物体的成像 >e-0A WQ:Y NmQ1p 1. 摘要 >y#qn9rV1 jbT{K|d- S{MB$JA /D|q-`*K → 查看完整应用使用案例 sHPeAa22 X$Q.A^9 2. 光栅配置与对准 bJ6C7-w:wa /d"@$+ Q3bU"f
8sI$ <ycR/X Y+$]N:\F\ GCw4sb4~w 3. 光栅级次通道的选择 >mMfZvxl% !:esdJH DMp@B]> QKVOc,Fp7i 示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 #s>'IPc0 L>7@!/9L 1. 光栅配置和对准 '?_~{\9< lMg#zT!? 7D 3-/_ v B *6ncj → 查看完整应用使用案例 Pn@DHYP `pDTjJ 2. 基底处理 X+,0;% p ug;\`.nT^ BOy&3.h5? bNm]h. 3. 谐振波导光栅的角响应 CS-jDok R(P(G;#j n6Z!~W8 Hmx.BBz 4. 谐振波导光栅的角响应 BYa#<jXtAT 5U]@
Y? O?A% 1:@ScHS 示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 M:& %c3 iAXGf V 1. 用于超短脉冲的光栅 }ALli0n`V) n^5Q
f\ o `f~$h?}3-@ T:|p[Xbo → 查看完整应用使用案例 =d:3]M^ Rxlv: 2. 设计和建模流程 (FgX9SV]p9 IX<9_q ,]]IJ;:w e#3RT8u# 3. 在不同的系统中光栅的交换 Xrpvq(] >dD$GD{ @'?gan#( DVKb`KJ" 文件信息 T-/3
A%v 87eH~&<1 2cRru]VZ5 QQ:2284816954 备注:光学 zfg+gd)Z
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