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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
    技术专家
     
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    只看楼主 正序阅读 楼主  发表于: 2021-05-20
    1. 摘要 J";=d4Sd  
    jJ-d/"(  
    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 .l|G,%=  
    `:3&@.{T(  
     MA"#rOcP  
    qOgtGN}k  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 F,.Q|.nN  
    Wxk; g  
     单光栅分析 X#7}c5^Y  
    −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。 3FY_A(+  
    −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。 Z fqQ {_  
    |Cq8%  
    oB}K[3uB:t  
     系统内的光栅建模 '2xcce#  
    >F|qb*Tm7  
    −在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 /pU|ZA.z'2  
    −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。 kU(kU2u%9  
     8.-S$^hj~6  
    &58 {  
    rFO_fIJno  
    两种建模方法通常可以一起使用，如先优化光栅结构本身，然后将其插入系统。 ;,v.(Z ic  
     QSv^l-<  
    3. 系统中的光栅对准 mCK],TOA:  
    "Whwc   
    *bU% @O  
     安装光栅堆栈 Ri[S<GOMii  
    −为了描述系统内的光栅，光栅堆栈始终固定在参考表面上（仅平面）。 _r[r8M B  
    −参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 ZGzc"r(r:#  
     堆栈方向 d[" x= [f  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 EqoASu  
    1oB$u!6P  
    *F|i&2  
    /t$*W\PL@  
    q$|0)}  
     安装光栅堆栈 >^ ;(c4C  
    - 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）。 nrF!;:x  
    - 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 ,,Jjr[A_j  
     堆栈方向 NQg'|Pt(%  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 +*: }p  
    - 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 YK7\D:  
    f@h2;An$w  
     9n-T5WP  
    $\0TD7p  
    K_Z+]]$#  
     横向位置 '1Y<RD>x  
    −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。 k+f1sV[4}  
    −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。 R !Fx)xj  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 #gF2(iK6  
     在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 IL2e6b  
     通过组件定位选项。 U{HyxZ|q<  
    :&qC<UD  
    5"$e=y/  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理     +< GrRYbC  
    `!<x"xKu  
    >G<4R o"  
     单光栅分析 mn(/E/  
    - 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 Tm%WWbc  
     系统内的光栅建模 ?<Z)*CF)  
    - 但是，任何现实的光栅结构都放置在基底上，使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 vwm|I7/w  
    - 平面建模考虑了菲涅耳损耗，但不与光栅叠层的FMM计算耦合。 K?$ 9N}+  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 8I<_w4fC  
    =jsx (3V   
     Av@& hD\  
    tN[St  
    5. 光栅级次通道选择 yB 1I53E  
    zoR,RBU6  
    2;3x,<Cg  
     方向 BN_!Y)F l  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 <zfO1~^  
     衍射级次选择 b=V)?"e-  
    - 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 jkZ_c!  
    - 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。 mgk64}K[n  
     备注 r(PJ~8)(=  
    - 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 9cl{hdP{  
    7qW.h>%WE  
     Gs^(YGtU  
    O)Xd3w'  
    6. 光栅的角度响应 H<v c\r  
    -[G/2F'  
    yW%&_s0  
     衍射特性的相关性 37%`P \O;s  
    - 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 5wT' ,U"+  
    - 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。 ;Gjv9:hUn  
    - 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） s'R~ r  
    - 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 qJ#L)  
    0Ei\VVK>  
     #&;m<%  
    iSnIBs9\  
    示例＃1：光栅物体的成像 }K#iCby4  
     rd|@*^k  
    1. 摘要 (3)C_Z  
    THrc H  
     xmCm3ekmpC  
    |U8>:DEl  
    → 查看完整应用使用案例     P}ehNt*($  
    zyIza@V(  
    2. 光栅配置与对准 .t"n]X i  
       gn-=##fT:i  
    *5ka.=Qs  
    \9dz&H  
     6^7)GCq [  
    c.|sW2/  
     -0=}|$H.  
    3. 光栅级次通道的选择 =g{_^^n  
    U)&H.^@r$  
     g @c=Bt$  
       3MS3O.0]/  
    示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 7AZ5%o  
     AlPL;^Y_l  
    1. 光栅配置和对准  9'L1KQ  
    O[i2A (  
     O+CF/ipX/  
    eukX#0/^  
    → 查看完整应用使用案例 r< d?  
     (H|%?F;{l  
    2. 基底处理 5Ws:Ei{R  
    VZ9e~){xA  
     17MN8SfQ  
    IqR[&T)lj  
    3. 谐振波导光栅的角响应 G#_(7X&  
    KDNTnA1c  
     "B_5Y&pM`  
    I1eb31<  
    4. 谐振波导光栅的角响应 bTA14&& q  
    >tE,8  
     C9"f6>i  
       qiwQUm{  
    示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 YyX^lL_  
      RU3_Fso  
    1. 用于超短脉冲的光栅 \kua9bK  
    rm7*l<v6  
    LN,$P  
    bUipp\[aV  
    →     查看完整应用使用案例     ThT.iD[  
    Q!BkS=H30K  
    2. 设计和建模流程 +#i,87  
    P~b%;*m}8  
     #U6/@l)  
    r`mzsO-'  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 o$qFa9|Ec?  
    A ydy=sj  
     (<5'ceF )X  
    x r+E  
    文件信息 z~A(IQO  
    )nbyV a  
     MO(5-R`  
    QQ：2284816954 备注：光学 Hsux>+Q  
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    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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    光币
    22004
    光券
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    只看该作者 3楼 发表于: 2023-01-30
    学习中呢? cVt$#A)  
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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 8*X L19N  
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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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