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    讯技光电:VirtualLab Fusion独家供应商 微小光学与微透镜阵列 光学设计与光学元件 计算光学带来的成像革命
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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 8Ck:c45v  
    3$WK%"%T  
    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。 [wIyW/+  
    1 5rE|m^  
     /C3=-Hp  
    ^c.b@BE  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 <>2QDI6_  
    Y@;bA=Du}  
     单光栅分析 [o> /2  
    −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。 cUS2* 7h  
    −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。 .8fOc.h8h  
    $]Y' [pE@  
    42Ql^ka  
     系统内的光栅建模 RC\TPG/8!  
    ];j8vts&  
    −在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 x{RTI#a.  
    −这样可以对系统内的光栅进行建模，从而在考虑光栅可能产生的影响的情况下评估系统性能。 +.[#C5  
     Y5Ey%M m6  
    5%,n[qj4IT  
    o<T>G{XYB  
    两种建模方法通常可以一起使用，如先优化光栅结构本身，然后将其插入系统。 ?CM,k0  
     YHCXVu<.b  
    3. 系统中的光栅对准 e#&[4tQF  
    R)G'ILneV  
    6S ]GSS<  
     安装光栅堆栈 &[JI L=m5  
    −为了描述系统内的光栅，光栅堆栈始终固定在参考表面上（仅平面）。 Og-M nx3  
    −参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 T73saeN  
     堆栈方向 WV?iYX!  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 :tR%y"  
    ]:]2f 9y  
    rPr#V1}1a  
    ?mgr #UN  
    <%) :'0q&  
     安装光栅堆栈 uA\A4  
    - 为了描述系统内的光栅，光栅堆栈始终固定在参考表面上（仅平面）。 0-FwHDxw  
    - 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 =ngu*#?c4  
     堆栈方向 ^!Bpev  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 KAEf4/  
    - 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 zM[WbB+"m  
    1NJ*EzJ~?  
     nLT]'B]$ +  
    2NE/ZqREg  
    _H:SoJ'  
     横向位置 5nf|CQH6?  
    −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。 C|z`hNp  
    −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。 w_A-:S 5C  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 lWnV{/q\X  
     在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 & }k=V4L  
     通过组件定位选项。 QF-.")Z  
    V<ODt%  
    4+l7v?:Pr  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理     9HP)@66  
    t"RgEH@  
    gU+BRTZ&x  
     单光栅分析 0!+ab'3a  
    - 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 gxt2Mq;q~}  
     系统内的光栅建模 0Dh a1[=  
    - 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。 *4A.R&Vu  
    - 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。 7e}p:Vfp  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 u%ih7v!r\  
    P`U5kNN  
     ub.pJJlC  
    d7KeJ$xy}p  
    5. 光栅级次通道选择 sM~CP zMa  
    )Tb{O  
    oqE h_[.  
     方向 `.[hOQ7  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 MZL~IX  
     衍射级次选择 !j7b7<wR  
    - 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 j:{<    
    - 并非总是需要考虑所有衍射级，建议仅使用感兴趣的衍射级。 S5bk<8aPP  
     备注 ~49+$.2  
    - 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 V @d:n  
    ~zYp(#0op  
     e(!a~{(kq%  
    DYzVV(_J"  
    6. 光栅的角度响应 /0@}7+&  
    vuw1ycy)  
    ;5y!,OF6  
     衍射特性的相关性 ;&:UxmTf  
    - 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 }8x[  
    - 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。 EHo"y.ODg  
    - 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） 2hU4g e?6  
    - 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 b\^Sz{  
    eZ  ]6 Q  
     i<=@ 7W  
    fI"`[cA"]  
    示例＃1：光栅物体的成像 qn4Dm ^  
     <_42h|-  
    1. 摘要 Az0Yt31=  
    r2U2pAy#  
     -AcQ_dS  
    )[qY|yu  
    → 查看完整应用使用案例     dcXtT3,kpX  
    guFR5>-L  
    2. 光栅配置与对准 *sL'6"#Cre  
       gs0,-)  
    :_^9.`  
    >1joCG~  
     %/S BJ  
    q$EVd9aN  
     C,fIwqOr3  
    3. 光栅级次通道的选择 ~ZvZ k  
    /md`tqI>i<  
     q:?g?v  
       ZE}m\|$  
    示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 CWC*bkd5a  
     's&Vg09D,  
    1. 光栅配置和对准 ! '2'db  
    li;P,kg$  
     faMUd#o&  
    k W-5H;>  
    → 查看完整应用使用案例 tP3H7Yl! g  
     b*p,s9k7  
    2. 基底处理 ;gW~+hW^  
    ;7 IVg[f  
     $xloB  
    %lV>Nc|iz=  
    3. 谐振波导光栅的角响应 Odbjl[>k  
    U*6-Y%7  
     );,#H`'  
    4)XN1r:  
    4. 谐振波导光栅的角响应 jh g!K.A  
    G&3j/5V  
     *>\RGL;]8  
       L`"cu.l  
    示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 AY! zXJ_$  
     Sb,{+Wk  
    1. 用于超短脉冲的光栅 9Ft)VX  
    "KFCA9u-  
    7:1Hgj(  
    z<AQ;b  
    →     查看完整应用使用案例     *b.>pY?2|  
    ]B5\S  
    2. 设计和建模流程 {/ty{  
    -Mv`|odY/  
     ,'ndQ{\9  
    <|m"Q!f  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 M5%xp.B  
    wvUph[j}J  
     c)Y I3G$  
    y ruN5  
    文件信息 g5T~%t5lo  
    w$& 10  
     Y %<B,3  
    QQ：2284816954 备注：光学 C[x!Lf8'  
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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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    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 NIYAcLa@n8  
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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? 0"<g g5  
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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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