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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
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-05-20
    1. 摘要 :RSz4  
    vN4Qdpdb  
    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。 o }Tz"bN  
    H7+X&#s%  
    7z\m; 1  
    Ae^X35  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 Sz{O2 l Y  
    xRu Fuf8  
     单光栅分析 eMOD;{Q?X  
    −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。 D3Jr3 %>  
    −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。 GN#<yv$av  
    b1pQ`qt  
    x\?;=@AW  
     系统内的光栅建模 ej&<GM|  
    L_Q#(in  
    −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 |vte=)%  
    −这样可以对系统内的光栅进行建模,从而在考虑光栅可能产生的影响的情况下评估系统性能。 1\RGM<q$f  
    9 7%0;a8  
    K.C> a:J  
    sUl6hX4  
    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。 %CZ-r"A  
    7;.xc{  
    3. 系统中的光栅对准 N_4eM,7t  
    53QfTP  
    sGY_{CZ:  
     安装光栅堆栈 %I!:ITa  
    −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)。 ;E~4)^  
    −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 NRnRMY-  
     堆栈方向 [=uo1%  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 )oo~m\`  
    {qKxz9.y  
    IM=bK U  
    E{=2\Wkcp  
    s"=6{EVqk3  
     安装光栅堆栈 HhA -[p  
    - 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)。 )T907I|  
    - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 1ju#9i`.Wg  
     堆栈方向 {P8[X@Lu  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 KDi|(  
    - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 I4rPHZ|  
    B}OY /J/*8  
    ]"AyAkT(  
    pDPxl?S  
    7Y=cn_ wU  
     横向位置 D/(L  
    −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。 z2ms^Y=j  
    −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。 v8>v.}y  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 "wH)mQnd  
     在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 M|T4~Q U&  
     通过组件定位选项。 T1B|w"In  
    W]<$0  
    0uVv<Q~  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理
    O9v_y+M+M  
    *VSel4;\t  
    MB);!qy  
     单光栅分析 ,F+B Wot4  
    - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 5OM?3M  
     系统内的光栅建模 zHB_{(o7  
    - 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。 Y izE5[*  
    - 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。 c- $Gpa}M  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 XXmE+aI  
    1`f_P$&Z_J  
    si1*Wt<3Bc  
    L^kp8o^$  
    5. 光栅级次通道选择 |ifHSc.j<  
    `U!y&Q$,  
    P#kGX(G9!  
     方向 BOlAm*tFt  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 @mw "W{  
     衍射级次选择 (J$\-a7<f  
    - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 /rB{[zk  
    - 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。 Mro4`GL  
     备注 \`'KlF2  
    - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 NQTnhiM7$  
    r'/;O  
    7&}P{<}o^  
    lYf+V8{  
    6. 光栅的角度响应 =<f-ob8,  
    PL0`d`TI  
    &Y|Xd4:  
     衍射特性的相关性 #~:P}<h  
    - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 n[xkSF^)  
    - 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。 xIbMs4'iEx  
    - 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) X[C3&NX#_  
    - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 a+41|)pt  
    *xRc * :0  
    ~yJ4qp-  
    zbw7U'jk  
    示例#1:光栅物体的成像 l'4AF| p  
    yT /EHmJ  
    1. 摘要 A Ayv  
    -=$2p0" R  
    !jX4`/n2  
    _fTwmnA  
    查看完整应用使用案例
    PY\PUMF>  
    -Q e~)7  
    2. 光栅配置与对准 ;uI~BV*3  
       e&Y0}oY  
    jdRq6U^  
    ,#u\l>&$  
    O>r-]0DI[  
    %(m ])  
    JXQPT  
    3. 光栅级次通道的选择 )-P!Ae_.v  
    Bl.u=I:Y4  
    dT@UK^\  
       vL_zvX A  
    示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 }F1s tDx  
    u4'z$>B  
    1. 光栅配置和对准 {g F0Xm%  
    J}g~uW  
    :{g7lTM  
    =WZ%H_oxi  
    查看完整应用使用案例 7| YrdK<  
    VC&c)X  
    2. 基底处理 `"y`AY/N  
    9w ~cvlv[  
    gy_$#e  
    $%qg"  
    3. 谐振波导光栅的角响应 pu;3nUH  
    _g|acBF  
    L ^Y3=1#"g  
    )@7DsV/M  
    4. 谐振波导光栅的角响应 M]_E  
    )qM|3],  
    &~~s6   
       !e8i/!}^S  
    示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 1$LIpx  
    )^;DGzG  
    1. 用于超短脉冲的光栅 vE\lp8j+  
    [B/0-(?  
    -WR}m6yMr  
    hY8#b)l~lu  
    查看完整应用使用案例
    o"_=K%9  
    hw,^G5m  
    2. 设计和建模流程 n.$(}A  
    6 DP[g8  
    c?6d2jH.  
    vZjZb(jlN  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 9U<Hf32  
    _vrWj<wyf  
    womq^h6  
    F,}s$v  
    文件信息 C ?7X"~ ~  
    }B)jq`a?|\  
    W cGXp$M  
    QQ:2284816954 备注:光学 ,b' 4CF  
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    cmmjava 光币 +5 - 2022-09-05
     
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    离线cmmjava
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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!
    离线落叶
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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 < l[` "0  
    离线谭健
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    只看该作者 3楼 发表于: 2023-01-30
    学习中呢? 7SHo%b A  
    离线二牛26
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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