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1. 摘要 )g?ox{Hol k4PXH 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。 _WR/]1R :6:,s#av
bU \T T65"?=<EB 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 IISdC(5 Dz&,g+>$J 单光栅分析 Vx{
−通过主窗口“光栅”菜单,可以进入仅针对光栅的特殊评估环境。 99tUw'w −它有助于分析和可视化光栅的衍射特性,例如衍射角度和效率。 WMa`!Q V.%LA.8 klAvi%^jE 系统内的光栅建模 ]N2!
'c v\@pZw=x −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 F`La_]f?b\ −这样可以对系统内的光栅进行建模,从而在考虑光栅可能产生的影响的情况下评估系统性能。 \.'[!GE *c p, T4BO naM~>N Wecxx^vtv6 两种建模方法通常可以一起使用,如先优化光栅结构本身,然后将其插入系统。 W&k@p9 0NK|3]p 3. 系统中的光栅对准 c^r WS&)P :p%#U$S4 X~cdM1z? 安装光栅堆栈 FJ{/EloF −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)。 AhkDLm+ −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 $;&l{=e2) 堆栈方向 jK".iqx2L −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 (*b<IGi; xYZ,.
s(?%A (xE |T f `v-O 4Pk 安装光栅堆栈 d}%-vm} 0 - 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)。 cF_`QRtO - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 S.{
堆栈方向 =XtQ\$Pax - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 'N^*, - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 w+r).PS}C r\cY R}v
{\vVzy,t7 x4/{XRQ 6$0<&')Yb 横向位置 *VmX. −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。 6i%6u=um3 −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。 r
\[|'hA −光栅的横向位置可通过一下选项调节 !^8X71W| 在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或
2;j<{' 通过组件定位选项。 V= - *dxm|F98
^BM !TQ%! 4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 ' <xE0< cly} [<w! '9=b@SaAj 单光栅分析 ,q>cFsY=i? - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 jO/cdLKX( 系统内的光栅建模 alB'l - 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。 0w:
3/WO - 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。 `qYiic% - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 3HBh
3p5 )[J@s=
W/%hS)75 mE5{)<N:C 5. 光栅级次通道选择 tGgDS) fm@Pa} , a5R.
\a<q 方向 ,vO\n^ - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 &F/-%l! 衍射级次选择 uI9*D) - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 2Wu`Dp;&l - 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。 iC5HrOl6U 备注 0j;ZPqEf3 - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 R<Mc+{*> N$=9R
e[?,'Mp9 /Jc{aw 6. 光栅的角度响应 $,J}w%A <F(S_w62 Zs{7km 衍射特性的相关性 [k>{q+MWK - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 1Ml<> - 对于不同的波长/偏振,衍射效率也不同,并且对于不同的入射角,衍射效率也不相同。 U65l o[ - 为了解决与角度有关的衍射行为,可能需要指定k域中的采样点(等效于角度空间) ju'aUzn - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 l^}u S|c( ||Owdw|{
< K!r\^ Y.) QNTh 示例#1:光栅物体的成像 ;y. ;U#O qD4s?j-9 1. 摘要 xEurkR as]M%|/-I
#^r-D[/m ;Z"MO@9: → 查看完整应用使用案例 Tx~w(A4: @'}2xw[eU 2. 光栅配置与对准 =.;ib6M ;akW i] S*=^I2; l^ay*H
O|+ZEBP m3Wc};yE*Q 0RtZTCGO 3. 光栅级次通道的选择 \XmplG: ,hu@V\SKv
Nwt[)\W ` ]
1pIIX} 示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 u9|Eos i vT0Op e6m 1. 光栅配置和对准 G#e]J;
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x%r$/= nvf5a-C+q → 查看完整应用使用案例 JyTETf,y Ycm .qud
? 2. 基底处理 '%t$mf!nV @,eo*
T@.+bD 8)eRm{ 3. 谐振波导光栅的角响应 |(*btdqy3 Z(c
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rhQ+ylt8I #*.4Jv<R 4. 谐振波导光栅的角响应 PvV\b<Pe+ <Tjhj*
MbCz*oW nVWU\$Ft 示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 VnSO>O Uz,P^\8^$ 1. 用于超短脉冲的光栅 Y\_mqd O0z-jZ,])
{CR`~)v& FT~c|ep. → 查看完整应用使用案例 9ThsR&h3 4y+hr 2. 设计和建模流程 ;kZD>G8 Gdb0e]Vt+
AJLzLbV+ @HMH>;haE 3. 在不同的系统中光栅的交换 paD[4L?4Hk V.u^;gr3
[ _xOz4`% 3{co.+ 文件信息 sq#C|v/ 85io%>&0
uGXvP(Pg' QQ:2284816954 备注:光学 ,/Gp>Yqx
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