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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 正序阅读 楼主  发表于: 2021-05-20
    1. 摘要 XTZI !  
    '*KP{"3\  
    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。 2.K"+%  
    D=fB&7%@  
    'd"\h#  
    (pjmE7 `"P  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 63$ R')  
    M]>JI'8  
     单光栅分析 LQMVC^ G  
    −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。 2,>q(M6,EA  
    −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。 +(3PY  e\  
    e XU;UO^  
    TLL.Ch|#Y  
     系统内的光栅建模 \?} {wh8  
    Kup-O u,  
    −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 ^j2:fJOU#  
    −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。 _l?5GLl_F$  
    L#e|t0'#  
    ^saJfr x  
    *4zVK/FJ  
    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。 aNW&ib  
    R $cO`L*s  
    3. 系统中的光栅对准 z^4\?R50yO  
    9tS& $-  
    |jV4]7Luq  
     安装光栅堆栈 RU `TzD  
    −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)。 UY **3MK  
    −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 O'."ca]:5  
     堆栈方向 |k'I?:'  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 uF T\a=  
    ^;YD3EZw  
    kmW!0hm;e  
    T^GdN_qF  
    >t8eVMMa  
     安装光栅堆栈 B`hxF(_p/  
    - 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)。 y|KDh'Y  
    - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 f|VP_o<  
     堆栈方向 "0L@cOyG  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 $^7 &bQ  
    - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 d*3R0Q|#{  
    i=2+1 ;K  
    &TbnZnv  
    Qb# S)[6s+  
    q@(N 38D  
     横向位置 I{cn ,,8  
    −对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时,必须考虑光栅的横向位置。 3iWLo Qm  
    −例如,激光束(紧密地)聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上,效果可能会大不相同。 ;T52 aX  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 ]Ly)%a32  
     在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 =GR Em5  
     通过组件定位选项。 d(a6vEL4  
    <R{\pz2w  
    Mdwh-Cis/  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理
    z|P& 8#txM  
    +[2lS54"W4  
    *pasI.2s#  
     单光栅分析 6!Isz1.re  
    - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 dbZPt~S'$  
     系统内的光栅建模 jv0e&rt  
    - 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。 1<R \V  
    - 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。 ;pB?8Z  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 FpRK^MEkG  
    hV8A<VT  
    R1q04Zj{2  
    */8\Z46z  
    5. 光栅级次通道选择 \W@?revK  
    hcaH   
    orU4{.e  
     方向 "J{,P9P6  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 Y66 vJ<lM  
     衍射级次选择 /|DQ_<*  
    - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 $9J"r9@@  
    - 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。 t1~*q)!Mo  
     备注 ?y04g u6p  
    - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 vRY4N{v(<  
    U&eLj"XZ  
    4*dT|NU  
     03#_ (  
    6. 光栅的角度响应 pI^n("|  
    7I.[1V`  
    /n_HUY  
     衍射特性的相关性 gh 0\9;h  
    - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 L|H{;r'  
    - 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。 ]jYl:41yI  
    - 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) '",5Bu#C  
    - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 (^Ln|3iz  
    '/p5tw8  
    0 s 4j>  
    kdo)y(fn@  
    示例#1:光栅物体的成像 -J6}7>4^8}  
    0+H"$2/  
    1. 摘要 eeX>SL5'i  
    ,#m\W8j  
    7:;V[/  
    O ,;SA  
    查看完整应用使用案例
    Cv=0&S.  
    EagI)W!s[  
    2. 光栅配置与对准 {oZ]1Qf_  
       RcE%?2l D  
     )Ob{]  
    P6?Q;-\q0  
    OL=bhZ  
    nAYjSE  
    8_ LDS  
    3. 光栅级次通道的选择 >ylVES/V  
    9PBmBP ~  
    1hN! 2Y:  
       {%$=^XO  
    示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 >w'6ZDA*X  
    "N;|~S)w!  
    1. 光栅配置和对准 {F4:  
    S&0x:VW  
    g?`J,*y  
    7 D^A:f  
    查看完整应用使用案例 ~E\CAZ  
    R}]FIu  
    2. 基底处理 iOyYf!yg  
    *SW,pHYnLb  
    1Li@O[%X<  
    D'&L wU,o  
    3. 谐振波导光栅的角响应 h Na<LZ  
    ,yF)7fN  
    K$Ph$P@   
    j{PX ~/  
    4. 谐振波导光栅的角响应 : )z_q!$j  
    DjKjEZHgM  
    g[$B9 0  
       qq` RfZjL  
    示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 ^#4s/mdVO  
    1m0':n Vdu  
    1. 用于超短脉冲的光栅 @K/I a!Lw  
    j.6kjQN  
    xv:?n^yt.[  
    "OPUGwf  
    查看完整应用使用案例
    LWI~m2  
    bm4W,  
    2. 设计和建模流程 kpdFb7>|  
    {G}HZv%S U  
    |^F-.Z  
    5c"kLq6r  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 =%3nKSg  
    @2mP  
    5-OvPTY`M  
    cC4T3]4l'  
    文件信息 d}ZH Y[  
    B4}XK =)  
    cabN<a l  
    QQ:2284816954 备注:光学 lK4+8VZ  
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    cmmjava 光币 +5 - 2022-09-05
     
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    只看该作者 4楼 发表于: 2023-05-15
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    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? 5L}>+js2  
    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 3]<re{)J9O  
    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!