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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 h3kBNBI )  
    }ilX 2s?>  
    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。 Vq#_/23=$y  
    F84?Mi{r2  
     j_~lc,+m  
    7j%sM&  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 .;~K*GC  
    ]lzOz<0q  
     单光栅分析 @GE:<'_:{  
    −通过主窗口“光栅”菜单，可以进入仅针对光栅的特殊评估环境。 g3,F+  
    −它有助于分析和可视化光栅的衍射特性，例如衍射角度和效率。 *g/@-6  
    9:6d,^X  
    MFLw^10(T  
     系统内的光栅建模 `pd1'5Hm  
    -<B{?D  
    −在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 vW4N[ .+  
    −这样可以对系统内的光栅进行建模，从而在考虑光栅可能产生的影响的情况下评估系统性能。 1Du9N[2'P  
     a fhZM$  
    64qQ:D7C  
    ;^:$O6J7T~  
    两种建模方法通常可以一起使用，如先优化光栅结构本身，然后将其插入系统。 9 8eS f  
     x+5y287#  
    3. 系统中的光栅对准 quw:4W>  
    EM.rO/qcW  
    )?PRG=  
     安装光栅堆栈 B 9AE*  
    −为了描述系统内的光栅，光栅堆栈始终固定在参考表面上（仅平面）。 A)q,VSR8  
    −参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 "t" &6\  
     堆栈方向 H@WQO]P A  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 7%4@*  
    CDM==Xa*  
    4\yKd8I  
    3 ,?==?  
    k)R>5?_  
     安装光栅堆栈 }ZWeb#\  
    - 为了描述系统内的光栅，光栅堆栈始终固定在参考表面上（仅平面）。 <=,KP)   
    - 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 0Ti>PR5M  
     堆栈方向 m=< ;)  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 ~X -.@k'  
    - 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 W=~H_ L?/  
    ".SQ*'Oc  
     AFSFXPl "  
    /aB9pD+%  
    5&r2a}K  
     横向位置 lEC58`Ws  
    −对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时，必须考虑光栅的横向位置。 ~L'}!' &.  
    −例如，激光束（紧密地）聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上，效果可能会大不相同。 XJ;JDch  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 xQhvs=Zm]  
     在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 {9 Op{bZ  
     通过组件定位选项。 <!vAqqljt  
    =>CrZ23B "  
    }?Y+GT"E  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理     s"|N-A=cS  
    qEpP%p  
    P( W8XC  
     单光栅分析 G#! j`  
    - 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 `v)-v<  
     系统内的光栅建模 m H'jr$ ?  
    - 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。 -3r&O:  
    - 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。  iV71t17  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 ASLRP  
    [J+K4o8L<A  
     4>^ %_Xj[  
    @]HV:7<q  
    5. 光栅级次通道选择 ";e0-t6:  
    viBf" .  
    *R>I%?]V3  
     方向 qD4e] 5  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 8X]j;Rb  
     衍射级次选择 [M2,bc8SJV  
    - 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 1p&?MxLN-a  
    - 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。 qhpq\[U6in  
     备注 9bXU!l[  
    - 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 ?kb\%pcK  
    f K^FD&sF  
     h3xX26l  
    bah5 f  
    6. 光栅的角度响应 @Cm"lv.hz  
    ~eL7=G@{  
    ^B?koU l^  
     衍射特性的相关性 cVn7jxf  
    - 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 W9V%Xc`LQ  
    - 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。 xMhR;lKY  
    - 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） NnSI=M  
    - 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 4Df TVO"h  
    lLtC9:  
     zAB-kE\ )  
    qBX<{[  
    示例＃1：光栅物体的成像 O,JthlAV4  
     uD:O[H-x  
    1. 摘要 Q:VD 2<2  
    a$t [}D2  
     T:.J9  
    |_[mb(<|  
    → 查看完整应用使用案例     7X}_yMxc  
    Punbw\9!d,  
    2. 光栅配置与对准 OR"ni  
       2#W%--  
    +S%@/q  
    N'm:V  
     ) _2!1  
    s9`T%pg  
     KS(T%mk\  
    3. 光栅级次通道的选择 D|-]"(2i  
    u{p\8v%7  
     Cv$TNkP*  
       8@+YcN;->  
    示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 vW)GUAF[  
     tg8VFH2q.z  
    1. 光栅配置和对准 XcfTE m  
    NKd@ Kp`,  
     }.b[az\T  
    `(o1&  
    → 查看完整应用使用案例 Ha C?,  
     'pm2C6AC  
    2. 基底处理 x-Mp6  
    dqKTF_+VhA  
     *.nqQhW  
    T. ` %1S  
    3. 谐振波导光栅的角响应 (J^ Tss  
    !&'xkw`  
     $yFur[97C  
    M;43F*   
    4. 谐振波导光栅的角响应 swLgdk{8n  
    Bxa],inuZ  
     7L-%5:1%  
       TyBNRnkt  
    示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 s` 9zW,  
     ` chf8  
    1. 用于超短脉冲的光栅 XIp9=jhSR  
    [#9ij3vxd  
    "!Qhk3*  
    T:!sfhrZ~<  
    →     查看完整应用使用案例     r 2   
    -I_lCZ{Nbi  
    2. 设计和建模流程 nO|S+S_9  
    Q^p@ 1I  
     ~hxB Pn."  
    NI^Y%N  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 $&e(V6A@  
    =V,'f  
     PZ ogN  
    mJsYY,b8  
    文件信息 Bw#ubQJ8}  
    _E30t( _.  
     ?xf;#J+{8  
    QQ：2284816954 备注：光学 _$bx4a  
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    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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    只看该作者 2楼 发表于: 2023-01-30
    为什么看不了图片呢 1`}fbX;"m)  
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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? qbEj\ b[  
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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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