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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 )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+>$J  
     单光栅分析 V x{   
    −通过主窗口“光栅”菜单,可以进入仅针对光栅的特殊评估环境。 99tUw'w  
    −它有助于分析和可视化光栅的衍射特性,例如衍射角度和效率。 WMa`! Q  
    V.%LA. 8  
    klAvi%^jE  
     系统内的光栅建模 ]N2! 'c  
    v\@pZw=x  
    −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 F`La_]f?b\  
    −这样可以对系统内的光栅进行建模,从而在考虑光栅可能产生的影响的情况下评估系统性能。 \.'[!GE*c  
    p, T4BO  
    naM~>N  
    Wecxx^vtv6  
    两种建模方法通常可以一起使用,如先优化光栅结构本身,然后将其插入系统。 W&k@p9  
    0NK|3]p  
    3. 系统中的光栅对准 c^rWS&)P  
    :p%#U$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
    '<xE 0<  
    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 $,J}w%A  
    <F(S_w62  
    Zs{7km  
     衍射特性的相关性 >{q+MWK  
    - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 1Ml<>  
    - 对于不同的波长/偏振,衍射效率也不同,并且对于不同的入射角,衍射效率也不相同。 U65l o[  
    - 为了解决与角度有关的衍射行为,可能需要指定k域中的采样点(等效于角度空间) ju'a Uzn  
    - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 l^}u S|c(  
    ||Owdw|{  
    < K!r\^  
    Y.) QNTh  
    示例#1:光栅物体的成像 ;y. ;U#O  
    qD4s?j-9  
    1. 摘要 xEu rkR  
    as]M%|/-I  
    #^r-D[/m  
    ;Z"MO@9:  
    查看完整应用使用案例
    Tx~w(A4:  
    @'}2xw[eU  
    2. 光栅配置与对准 =.;ib6M  
       ;akW i]  
    S*=^I2;  
    l^ay* H  
    O|+ZEBP  
    m3Wc};yE*Q  
    0RtZTCGO  
    3. 光栅级次通道的选择 \Xmp lG:  
    ,hu@V\SKv  
    Nwt[)\W `  
       ] 1pIIX}  
    示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 u9|Eos i  
    vT0Op e6m  
    1. 光栅配置和对准 G#e]J;   
    8^+|I,  
    x%r$/=  
    nvf5a-C+q  
    查看完整应用使用案例 JyTETf,y  
    Ycm.qud ?  
    2. 基底处理 '%t$m f!nV  
    @,e o*  
    T@.+bD  
    8)eRm{  
    3. 谐振波导光栅的角响应 |(*btdqy3  
    Z(c SM  
    rhQ+ylt8I  
    #*.4Jv<R  
    4. 谐振波导光栅的角响应 PvV\b<Pe+  
    <Tjhj *  
    MbCz*oW  
       nVWU\$Ft  
    示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 VnSO>O  
    Uz,P^\8^$  
    1. 用于超短脉冲的光栅 Y\_mq d  
    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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    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 Iu~(SKr=|$  
    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? P&o+ut:  
    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