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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 )F*;7]f  
    MWTzJGRT  
    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。 W: R2e2  
    vncLB&@7  
     Q{-T;T  
    Qau\6p>^  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 &v9*D`7L  
    uv,&/ ,;S  
     单光栅分析 "=8= 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。 uU_lC5A|  
    −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。 hDBVL"  
    P(AcDG6K  
    whFaL}2C  
     系统内的光栅建模 0} v_usP  
    _voU^-  
    −在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 sg0HYb%_E  
    −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。 (#,0\ea{x  
     6WUP#c@{  
    ${fJ]  
    |hGi8  
    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。 xg*)o*?  
     Q|T9 tc->  
    3. 系统中的光栅对准 2smQD8t  
    %49 ^S&  
    (NB\wJg $  
     安装光栅堆栈 ROH 2KSt  
    −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）。 uRIa Nwohv  
    −参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 ^q{=mf`  
     堆栈方向 U4PnQ K,  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 luLt~A3H$  
    2x3%*r$  
    Z'/sZ3Q}  
    +7%}SV 2)  
    R/5@*mv{  
     安装光栅堆栈 :x*#RnRr.  
    - 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）。 &.D#OnRh9  
    - 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 .]gY{_|x  
     堆栈方向 ]&;M 78^6  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 Iq/V[v  
    - 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 lxSCN6  
    )GgO=J:o  
     bSbUf%LKt  
    WBOebv  
    )o51QgPy  
     横向位置 EGD&/%aC  
    −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。 (zv)cw%  
    −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。 CEOD$nYc  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 RxUABF8b  
     在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 JIJ79HB  
     通过组件定位选项。 )2lzPK t  
    BZUA/;Hz &  
    \~ACWF7l  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理     Ic!8$NhRS  
    bi =IIVlH  
    fG{ 9doUD  
     单光栅分析 vBRW5@  
    - 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 TOUP.,f/!  
     系统内的光栅建模 )cF1?2  
    - 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。 Wu:@+~J.h  
    - 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。 m`3Mev  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 .WeP]dX%:f  
    Zcq 4?-&  
     v8PH(d2{@  
    c+_F}2)  
    5. 光栅级次通道选择 V( /=0H/ F  
    zLeId83>  
    vbn'CY]QU  
     方向 /d/Quro  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 >%PPp.R  
     衍射级次选择 Z,x9 {  
    - 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 Po+tk5}''5  
    - 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。 z'9Mg]&>  
     备注 ga#Yd}G^~3  
    - 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 utJz e  
    fD>0  
     "?[7oI}c&  
    E\ 'X|/$a  
    6. 光栅的角度响应 BAQ;.N4  
    IQ9jTkW l  
    [>pqf  
     衍射特性的相关性 {1jywb }  
    - 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 q^.\8zFf  
    - 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。 ZJ|@^^GcL  
    - 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） -4}I02  
    - 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 Z T5p  
    xUG:x4Gz+  
     ":o1g5?  
    -_>g=a@&  
    示例＃1：光栅物体的成像 $1(FN+ M b  
     Q<e`0cu|p  
    1. 摘要 OP-%t\sj>  
    1.5lJ:[G  
     .x^`y2'U  
    guD?~-Q  
    → 查看完整应用使用案例     <;?&<qMo,P  
    Xc^7  
    2. 光栅配置与对准 =XT'D@q~W  
       A{7N#-h_  
    ^edg@fp  
    ji &*0GJQ  
     <_|H]^o  
    YBX7WZCR  
     d\cwUXf J  
    3. 光栅级次通道的选择 /)ubyl]^p  
    Z_^v#FJ'l  
     Nr#Y]9nA  
       )~](qLSl  
    示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 B1&H5gxgN  
     [SW@"C!  
    1. 光栅配置和对准 x%;Q /7&$  
    >%"Q]p  
     JMMsOA_]  
    o6} +5  
    → 查看完整应用使用案例 10/N-=NG18  
     wmNc)P4  
    2. 基底处理 `B`/8Cvg  
    `R}D@  
     N".-]bB  
    v!;E1  
    3. 谐振波导光栅的角响应 (VPT% l6  
    O ).1>  
     \w 6%J77  
    "~h.u  
    4. 谐振波导光栅的角响应 ==psPyLF@  
    ZOFBT(oV  
     |U_48  
       1%L* 9>e  
    示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 NLJD}{8Ot  
     {PM)D [$i  
    1. 用于超短脉冲的光栅 !U"1ZsO)l  
    J3sO%4sYR  
    ksxacRA7\  
    ta+'*@V +G  
    →     查看完整应用使用案例     Q#@gOn=W\  
    6TE R Q  
    2. 设计和建模流程 }lgqRg)F9[  
    }P$48o VY  
     ;8~`fK  
    O_f|R1G5z  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 s0Ii;7fA{  
    blZiz2F  
     PL8{|Q  
    I`44}oJ  
    文件信息 xG_ ;F  
    TJ9,c2d+  
     g<s[6yA  
    QQ：2284816954 备注：光学 b`n+[UCPtn  
    共1条评分 ，光币+5
    cmmjava 光币 +5 - 2022-09-05
     
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    离线二牛26
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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? z}C#+VhQ`  
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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 #A]7cMZ'W  
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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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