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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 正序阅读 楼主  发表于: 2021-05-20
    1. 摘要 PtOnj)Q  
    d~8~RT2m  
    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。 jsQ$.)nO  
    :L0W"$  
     y*(j{0yd  
    1U7HS2  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 x&vD,|V!  
    L|w-s4L  
     单光栅分析 i8.[d5  
    −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。 1D6O=j\  
    −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。 ,+9r/}K]/  
    RY< b]|  
    D.`\ ^a  
     系统内的光栅建模 j56 An6g  
    3>Snd9Q  
    −在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 @~3c;9LkY  
    −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。 X+8p2xSO|  
     7`!( 8  
    Bdepvc}[#  
    Y cpO;md  
    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。 T%/w^27E  
     Q$j48,e  
    3. 系统中的光栅对准 3PffQ,c[~  
    p\ S3A(  
    )7J>:9h  
     安装光栅堆栈 nDy=ZsK  
    −为了描述系统内的光栅，光栅堆栈始终固定在参考表面上（仅平面）。 Bx4GFCdifC  
    −参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 A o$z )<d'  
     堆栈方向 G - WJlu  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 V0i$"|F+ E  
    qV,j)b3M  
    fM.|#eLi  
    Sw'?$j^3  
    9YhsJ~"Q  
     安装光栅堆栈 ?F{xDfqw  
    - 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）。 2zu~#qU[)M  
    - 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 f34&:xz2U  
     堆栈方向 gQ#T7  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 kELyD(^P`  
    - 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 "@$STptkc  
    taaAwTtk?A  
     89mre;v`  
    eCD,[At/  
    U{(07GNm#  
     横向位置 8 GN{*Hg  
    −对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时，必须考虑光栅的横向位置。 puF Z~WZ  
    −例如，激光束（紧密地）聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上，效果可能会大不相同。 ^MV%\0o  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 V.:A'!$#  
     在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 dC#\ut%l  
     通过组件定位选项。 ;(6lN<i U  
    4'&BpFDUb  
     _Qc\v0%  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理     vI}S6-"<  
    a=VT|CX[  
    v"~I( kf$  
     单光栅分析 W=]",<  
    - 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 7g+]  
     系统内的光栅建模 Ct+%  
    - 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。 Qe.kN dT+_  
    - 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。 IQ~7vk()  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 l}c2l'  
    a@ }r[0O  
     4[0?F!%  
    'fFdqsXr  
    5. 光栅级次通道选择 |/s2AzDD  
    6qpV53H  
    tuV?:g?  
     方向 (`? snMc  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 5zna?(#}  
     衍射级次选择 "e<. n  
    - 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 SJ^?D8  
    - 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。 7#qL9+G  
     备注 b)^ZiRW``  
    - 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 { BL1j  
    n3j h\  
     "m;]6B."  
    N==_'`O1Q0  
    6. 光栅的角度响应 3eP0v  
    w1(06A}/  
    }h h^U^ia  
     衍射特性的相关性 _rdj,F8  
    - 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 }(EOQ2TI  
    - 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。 m@yVG|eP#  
    - 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） <>Ddxmw  
    - 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 h!CX`pBM  
    )Hm[j)YI  
     : ";D.{||  
    ~<OjXuYu  
    示例＃1：光栅物体的成像 zb}+ m#q  
     QF/u^|f  
    1. 摘要 1y-lZ}s_  
    k|Yv8+XT  
     zTT  
    C_ZD<UPA\  
    → 查看完整应用使用案例     slvs oN@  
    h21(K}  
    2. 光栅配置与对准 VD3MJ8!w  
       _s-HlE?C  
    q,JA~GG  
    1za'u_  
     yZ)aKwj%U  
    EZumJ."  
     1(7.V-(G  
    3. 光栅级次通道的选择 aevG<|qP  
    >VUQTg  
     3H}~eEg,  
       S*m`'  
    示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 /uXRZ  
     {F+M&+``  
    1. 光栅配置和对准 qTh='~m4[  
    \M"^Oe{Dy?  
     +[8Kl=]L  
    K[>@'P}y  
    → 查看完整应用使用案例 '}pgUh_  
     0"qim0%|DF  
    2. 基底处理 0Q- Mxcj  
    OWXye4`*  
     6SBvn%  
    H@2"ove-uC  
    3. 谐振波导光栅的角响应 Ma=6kX]  
    tGO[A#9a  
     t-7[Mk9@  
    feI[M;7u  
    4. 谐振波导光栅的角响应 +>WC^s  
    cv*Q]F1%  
     -Xxu/U})%  
       m$E^u[  
    示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 *iRm`)zC(  
     PVD ~W)0m*  
    1. 用于超短脉冲的光栅 _95}ifSVm  
    <[y$D=n  
    0fPHh>u  
    /#qs(! d  
    →     查看完整应用使用案例     bxhg*A  
    f*T)*R_  
    2. 设计和建模流程 B=gsd0^]  
    NrJ_6sjF0g  
     gF,[u  
    Vy% :\p+  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 }6CXJ+-UR  
    s@ 2 0#D  
     [UJEU~XC  
    7edPH3  
    文件信息 1] %W\RHxo  
    JIP+ !2  
     ]/o12pI  
    QQ：2284816954 备注：光学 NlF0\+h  
    共1条评分 ，光币+5
    cmmjava 光币 +5 - 2022-09-05
     
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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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    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? m#oh?@0}  
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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 ipG5l  
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    离线cmmjava
    实习生
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    光券
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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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