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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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    在线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 c$fYK  
    B)`@E4i  
    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。 #,5v#| u|7  
    RG8Ek"D@  
     sy(8-zbI  
    JFOXrRR=d  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 n# 4e1n+I  
    ]n 'FD|  
     单光栅分析 xgQ&'&7l  
    −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。 \:5M0  
    −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。 S2\|bs7;J,  
    T!YfCw.HZ  
    V"u .u  
     系统内的光栅建模 .QLjaEja  
    5faY{;8  
    −在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 K^Ixu~  
    −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。 2 )F~  
     K9=f`JI9  
    mM;5UPbZ  
    5<77o|  
    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。 sMDHg  
     hhr!FQ.+/  
    3. 系统中的光栅对准 iebnQf  
    ]b&O#D9  
    B(ZK\]  
     安装光栅堆栈 cKe{ ]a  
    −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）。 gw_]Y^U  
    −参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 >0AVs6&;v  
     堆栈方向 Z[%vO?,  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 !WgVk7aP`  
    +'ADN!(B_  
    5tUN'KEbN  
    \sc's7  
    *R_mvJlT  
     安装光栅堆栈 ~ \3j{pr  
    - 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）。 /s[D[:P_  
    - 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 `&/~%>  
     堆栈方向 u?V Tnsu  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 Rdj/n :  
    - 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 $/|2d4O:{  
    *U:0c ;h  
     |S.;']t+  
    BW{&A&j  
    h/xV;oj  
     横向位置 BWev(SF{Ny  
    −对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时，必须考虑光栅的横向位置。 k3VRa|Y")  
    −例如，激光束（紧密地）聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上，效果可能会大不相同。 z$b'y;k  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 T(q/$p&q  
     在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 iT,Ya-9"  
     通过组件定位选项。 4&}dA^F  
    e;r?g67  
    JL:\\JT.  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理     Yu e#  
    R7NE= X4  
    ~Blsj9a2  
     单光栅分析 Y8@TY?  
    - 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 CU_8 `}  
     系统内的光栅建模 B nu5\P  
    - 但是，任何现实的光栅结构都放置在基底上，使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 `\M}~  
    - 平面建模考虑了菲涅耳损耗，但不与光栅叠层的FMM计算耦合。 dA[S@ysvG  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 a8v9j3.  
    PsOu:`=r  
     i$"M'BG  
    Y:KIaYkk  
    5. 光栅级次通道选择 $Y=xu2u)  
    Ek,$XH  
    } U_z XuUz  
     方向 ?a{es!  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 |L%d^m  
     衍射级次选择 *^s^{0Ad  
    - 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 x>eV$UJ  
    - 并非总是需要考虑所有衍射级，建议仅使用感兴趣的衍射级。 ]h 4r@L3  
     备注 Gid6,J  
    - 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 oQ/ Dg+Xp  
     zPW_  
     Cy2)M(RW  
    p{W'[A{J .  
    6. 光栅的角度响应 #:M <<gk  
    Y9ipy_@_?  
    i=aK ?^+  
     衍射特性的相关性 bd[%=5  
    - 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 iVAAGZ>am  
    - 对于不同的波长/偏振，衍射效率也不同，并且对于不同的入射角，衍射效率也不相同。 344E4F"ph  
    - 为了解决与角度有关的衍射行为，可能需要指定k域中的采样点（等效于角度空间） fiZq C?(  
    - 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 'l&bg8K9  
    ;^9y#muk  
     {qbx iL-  
    0;SRmj@W  
    示例＃1：光栅物体的成像 ~xakz BE  
     E .%_i8s  
    1. 摘要 -_+,HyJP  
    T.GB *  
     Jt|W%`X>D  
    NjP7?nXSx  
    → 查看完整应用使用案例     Jx3fS2  
    ;wKsi_``@  
    2. 光栅配置与对准 #"KaRh  
       ,;k`N`#'  
    >A ?{cbJ  
    #{x4s?   
     vD3j(d  
    ~LSD\+  
     B0dv_'L}L  
    3. 光栅级次通道的选择 T)tf!v3v  
    mz?1J4rt  
     t;L7H E@Y  
       .g52p+Z#  
    示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 wLOS , =  
     M TOZ:b  
    1. 光栅配置和对准 ~?<VT k  
    =5u;\b>*  
     /6yH ,{(a  
    >@uFye$  
    → 查看完整应用使用案例 = @n`5g  
     FC }r~syqA  
    2. 基底处理 /\ u1q<  
    w i=&W  
     *7G5\[gI$  
    8c5%~}kG  
    3. 谐振波导光栅的角响应 %W,V~kb  
    R/@n+tb e  
     WNWtQ2]  
    #xfPobQ>il  
    4. 谐振波导光栅的角响应 t# <(Q  
    &.)ST0b4  
     tq&CJvJ4  
       8s)(e9Sr  
    示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 9f_Qs4  
     R(W}..U0R"  
    1. 用于超短脉冲的光栅 ,<O|Iis  
    `PI?RU[g*  
    @@} ]qT*  
    X-}]?OOs  
    →     查看完整应用使用案例     Rs;Y|W4'  
    QrRnXlE M8  
    2. 设计和建模流程 -PLh|  
    j5V{,lf  
     1y7FvD~v  
    TDZ p1zpXb  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 Fd1jElt  
     MKZq*  
     akV-|v_  
    4StoEgFS  
    文件信息 (Qj;B)  
    /j;HM[  
     5 ]l8l+  
    QQ：2284816954 备注：光学 /MV2#P@  
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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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    在线谭健
    科学家
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    只看该作者 3楼 发表于: 2023-01-30
    学习中呢? %6E:SI 4  
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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 _[,7DA.qc  
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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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