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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 ~*66 3pA  
    /V#MLPA  
    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。 NTv#{7q  
    -=-x>(pRW7  
    6LSPPMM  
    v&t`5-e-A  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 U92B+up-  
    [i,5>YIk  
     单光栅分析 ;cS~d(%  
    −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。 5*G8W\ $  
    −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。 <[ g$N4  
    NTpz)R  
    r?Ev.m  
     系统内的光栅建模 !nP8ysB  
    #Z2>TN  
    −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 ]pM5?^<~  
    −这样可以对系统内的光栅进行建模,从而在考虑光栅可能产生的影响的情况下评估系统性能。 htdn$kqG   
    {GGO')p  
    sqq/b9 uL/  
    B`RW-14g  
    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。 6E*Zj1KX  
    1A,4 Aw<  
    3. 系统中的光栅对准 -9tXv+v?  
    SdEb[  
    [*mCa:^  
     安装光栅堆栈 aT`02X   
    −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)。 ve64-D  
    −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 `Cb<KAaCH  
     堆栈方向 ^c;skV&S  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 2vk8+LA(6  
    MJ*oeI!.=  
    ?kT~)k  
    Ggxrj'r  
    S7\|/h:4  
     安装光栅堆栈 f:)K  
    - 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)。 LyCV_6;D  
    - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 `Tm8TZd66  
     堆栈方向 W~W?<%@  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 ?(`nBlWQ5  
    - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 \nWzn4f  
    6):sO/es  
    D@YM}HXuj  
    ^<5^9]x  
    FZ}C;yUPD  
     横向位置 $fU/9jTa  
    −对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时,必须考虑光栅的横向位置。 R - ?0k:  
    −例如,激光束(紧密地)聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上,效果可能会大不相同。 J^<j=a|D  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 *}Ae9  
     在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 Z "+rg9/p  
     通过组件定位选项。 `OF ;>u*:  
    ND99 g  
    ^/5E773  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理
    P[J qJi/H  
    H'0J1\ h  
    01SFOPuR%(  
     单光栅分析 < 8W:ij.`  
    - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 hc4`'r;  
     系统内的光栅建模 '!|E+P-  
    - 但是,任何现实的光栅结构都放置在基底上,使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 |[n|=ORI'  
    - 平面建模考虑了菲涅耳损耗,但不与光栅叠层的FMM计算耦合。 Tl0+Bq  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 OM"T)4z  
    }O-%kl  
    E%v[7 ST  
    p%M(G#gOgP  
    5. 光栅级次通道选择 k H( 3  
    d+$[EDix  
    5xn0U5U  
     方向 qz_TcU'  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 teg LGp@_  
     衍射级次选择 n>+M4Zb  
    - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 {&4+W=0 n  
    - 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。 hJkIFyQ{j  
     备注 0V}%'Ec<e  
    - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 i?A4uyYwS  
    ,+oQ 5c(f  
    ^^{K[sLB  
    mKvk6OC  
    6. 光栅的角度响应 ,~hvFTJI  
    SYw>P1  
    "/S-+Ufn  
     衍射特性的相关性 0AZ Vc  
    - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 dTB^6 >H  
    - 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。 nkG1&wiX  
    - 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) jRm v~]  
    - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 [as\>@o  
    `&LPqb  
    \@N8[  
    %{Kp#R5E  
    示例#1:光栅物体的成像 ?.LS _e_0  
    JpcG5gX^B  
    1. 摘要 7s4G|N[wR\  
    kOfbO'O9  
    ;*BG{rkr  
    f1rP+l-C<  
    查看完整应用使用案例
    }G]6Rip 3  
    `%ZM(9T  
    2. 光栅配置与对准 F *=>=  
       `1=n H/E  
    _s[ohMlh  
    'P0:1">  
    NoB)tAvw  
    3,8<5)ds*  
    *?zmo@-  
    3. 光栅级次通道的选择 ~Y7>P$G)  
    6U Q~Fv`]  
    ]u?|3y^ (  
       b(Zh$86  
    示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 7 y5`YJ}!  
    _D1Uc|  
    1. 光栅配置和对准 ?NOc]'<(G  
    S1p 4.qJ  
    X4_1kY;  
    "oz : & #+  
    查看完整应用使用案例 ]0p] u d&  
    J$F 1sy  
    2. 基底处理 5Tag-+  
    WWhAm{m  
    ~2PD%+e7]  
    y-6k<RN  
    3. 谐振波导光栅的角响应 ` $*I%oT;  
    ^hr^f;N  
    <tXk\ cOg  
    S~()A*5  
    4. 谐振波导光栅的角响应 BpBMFEiP  
    Y&!-VW  
    ? l/VCEZP  
       ~Ap.#VIc'  
    示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 akATwSrU  
    a> qB k})  
    1. 用于超短脉冲的光栅 JN)@bP  
    +txFdc  
    c|RTP  
    tAF#kBa\y_  
    查看完整应用使用案例
    >!sxX = <  
    2T 3tKX  
    2. 设计和建模流程 Iz^h| n  
    S9RH&/^H  
    xl2;DFiYt  
    TS4Yzq,f  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 \GYrP f$  
    xKl\:}Ytp  
    q>|&u  
    ZDny=&>#  
    文件信息 m&vuBb3  
    {6Y|Z>  
    X!,huB^i  
    QQ:2284816954 备注:光学 ^G(U@-0..  
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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 :a/l9 m(  
    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? \5|MW)x  
    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