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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
    科学家
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-05-20
    1. 摘要 ~pPj   
    )|`w;F>  
    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。 *ulkqpO  
    qU+q Y2S:  
     a=AP*adx8  
    JqP~2,T  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 A9kn\U92  
    \PM5B"MDZ  
     单光栅分析 {LqahO*  
    −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。 a n|bzG  
    −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。 * %w8bB  
    0<u(!iL  
    .M>g`UW  
     系统内的光栅建模 0jMS!"k   
    M:R|hR{=*  
    −在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 2A(IsUtqO:  
    −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。 &m{vLw  
     ITf4PxF  
    s E0ldN"  
    f1 Zj:3e  
    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。  b =R9@!  
     Ht&%`\9s  
    3. 系统中的光栅对准 #jT=;G7f2  
    \!s0H_RJY  
    d5l].%~  
     安装光栅堆栈 3AcCa>  
    −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）。 1MxO((k  
    −参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 BB3wG*q  
     堆栈方向 V[avV*;3i  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 -(l/.yE{X  
    {]3Rk  
    :i/uRR  
    vl:V?-sY  
    +|6 u 0&R^  
     安装光栅堆栈 nPj &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）。 1Gh3o}z  
    - 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 t+2,;G  
     堆栈方向 dobqYd4`  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。  :qrCqFl  
    - 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 q*d@5  
    `m=u2kxY  
     S%2qX"8  
    _>(qQ-Px  
    S|/Za".Gr  
     横向位置 oh.8WlI  
    −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。 qL/XGIxL?  
    −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。 ),&tF_z:  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 OE5JA8/H  
     在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 ?/FCq6o  
     通过组件定位选项。 OQ*rxL cA  
    $pfN0/`(  
    b";D*\=x  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理     V8+8?5'l  
    dc%0~Nz  
    QRAw#  
     单光栅分析 Is#w=s}2  
    - 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 *k<{nj@y  
     系统内的光栅建模 &b!|Y  
    - 但是，任何现实的光栅结构都放置在基底上，使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 yvt :/X  
    - 平面建模考虑了菲涅耳损耗，但不与光栅叠层的FMM计算耦合。 }e4#Mx  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 ~#nbD-*#  
    q+?>shqsZ  
     ;ep@ )Y  
    y)0wM~E;2  
    5. 光栅级次通道选择 'D17]Lp~.  
    Fv2U@n6'v  
    ,R5z`O  
     方向 *?s"~ XVs  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 xI,7ld~  
     衍射级次选择 %xh A2  
    - 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 K %Qj<{)  
    - 并非总是需要考虑所有衍射级，建议仅使用感兴趣的衍射级。 8 rA'd  
     备注 oC >l|?h,  
    - 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响  jgd^{!  
    r E<Ou"  
     U7le> d;L  
    #F25,:hY  
    6. 光栅的角度响应 eO?@K$I  
    1 -:{&!  
    ddG5g  
     衍射特性的相关性 M;zJ1  
    - 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 O\ph!?L  
    - 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。 BIeeu@p  
    - 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） ;1Zz-@  
    - 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 8V(-S,  
    $5S/~8g(  
     x9B5@2J1  
    iIO_d4Z  
    示例＃1：光栅物体的成像 GK\`8xWE  
     wTK>U`o  
    1. 摘要 3tAX4DnYrq  
    sH `(y)`_  
     }`*DMI;-  
    U5pg<xI  
    → 查看完整应用使用案例     kNDN<L  
    OF/DI)j3  
    2. 光栅配置与对准 z4iZE*ZS  
       iqh"sx{5bp  
    Q]"u?Q]  
    =BNS3W6  
     4E~!$Ustx  
    +!9&zYu!  
     \Cz uf   
    3. 光栅级次通道的选择 ds|L'7  
    UKfpoDhEe  
     DP<[Uz&  
       $9m>(b/;n  
    示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 ]5`Y^hS_g  
     >p,FAz>  
    1. 光栅配置和对准 D8,V'n>L  
    Z9vJF.clO  
     t9(sSl  
    9m:G8j'  
    → 查看完整应用使用案例 6i.!C5YX]  
     =abBD   
    2. 基底处理 ]v6s](CE  
    "? t@Y  
     qp)a`'Pq  
    3El5g0'G  
    3. 谐振波导光栅的角响应 e~iPN.'1  
    R}VEq gq  
     oA'LQ  
    ^ua8Ya  
    4. 谐振波导光栅的角响应 r"aJ&~8::W  
    Zwxu3R_  
     Q@HW`@i  
       wdzZ41y1  
    示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 LA%t'n h  
     @+ee0 CLT  
    1. 用于超短脉冲的光栅 5^+QTQ  
    N@>o:(08  
    w +~,Mv\  
    sn6:\X<[  
    →     查看完整应用使用案例     ^KO=8m( )J  
    $b=4_UroS  
    2. 设计和建模流程 ~!A*@a C  
    HJ+I;OJ  
     pg:1AAhT[  
    nL]-]n;  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 2^.qKY@g@  
    Am&PH(}L  
     ?}D|]i34  
    k ICZc{} `  
    文件信息 1P1"xT  
    SC 6cFyp2  
     eO?.8OM-a  
    QQ：2284816954 备注：光学 *4<Kz{NF  
    共1条评分 ，光币+5
    cmmjava 光币 +5 - 2022-09-05
     
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    离线cmmjava
    实习生
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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！
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    离线落叶
    助理工程师
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    光券
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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 kUp[b~  
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    离线谭健
    科学家
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    只看该作者 3楼 发表于: 2023-01-30
    学习中呢? $%3"@$  
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    离线二牛26
    实习生
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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
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