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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
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-05-20
    1. 摘要 mAMi-9  
    mkgGX|k;  
    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。  N1,=5P$  
    fHhm)T8KB  
    uw!  
    h07Z.q ;  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 e9e%8hL  
    sqTBlP  
     单光栅分析 \Zc$X^}vN  
    −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。 XndGe=O  
    −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。 Rs_0xh  
    a h<1&UG,  
    rMXIw  
     系统内的光栅建模 \{r-e  
    h/~:}Bof  
    −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 5tPBTS<<"L  
    −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。 U |I>CDp  
    ?_mcg8A@@*  
    hY 2nT  
    .N2yn`  
    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。 Gt#Jr!N~  
    Fe 3*pUt  
    3. 系统中的光栅对准 jv $Y]nf  
    I)#=#eI* :  
    ?#8',:  
     安装光栅堆栈 r @C2zF7  
    −为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 dmh6o *  
    −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 @3`:aWda  
     堆栈方向 Z$ qFjWp  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 HScj  
    BiGB<Jr  
    ~\= VSwJ  
    $r`K4g  
    O7@CAr  
     安装光栅堆栈 I9O9V[  
    - 为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 yM dEH-?/  
    - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 s_]p6M  
     堆栈方向 sYV7t*l  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。  .G}E  
    - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 rZRcy9$y>  
    JQ{ g' cT  
    GwiG..Y]&  
    3:Bwf)*  
    -H1mKZDPP  
     横向位置 89@\AjI  
    −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。 ~3}Gu^@  
    −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。 #Mo`l/Cwp  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 qz7:jq3N-{  
     在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 36>pa  
     通过组件定位选项。 n}==  
     w0QN5?  
    _^4\z*x  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理
    =H*}{'#  
    Enee\!@v  
    vW4~\]  
     单光栅分析 O v3W;jD  
    - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 -q7A\8C  
     系统内的光栅建模 3L/qU^`  
    - 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。 [?)=3Pp  
    - 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。 X! 5N2x  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 M=[/v/M=  
    H <CsB  
    F-}-/N]o q  
    YwGc[9=n  
    5. 光栅级次通道选择 _'&N01  
    A^7!:^%K  
    iO=xx|d  
     方向 \~xI#S@  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 8Ml&lfn_8  
     衍射级次选择 y e!Bfz>  
    - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 <4jQbY;  
    - 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。 zb9^ii$g  
     备注 RAR0LKGX  
    - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响  j`^':!  
    :PtpIVAosg  
    %VYQz)yW  
    VlW#_.  
    6. 光栅的角度响应 70_T;K6  
    f uojf+i  
    <'A>7M~h?*  
     衍射特性的相关性 GypZ!)1  
    - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 2&91C[da0  
    - 对于不同的波长/偏振,衍射效率也不同,并且对于不同的入射角,衍射效率也不相同。 3WyK!@{  
    - 为了解决与角度有关的衍射行为,可能需要指定k域中的采样点(等效于角度空间) 7SzY0})<U  
    - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 i} 96, {  
    ,2S <#p!  
    -Hzn7L  
    FzmCS@yA  
    示例#1:光栅物体的成像 >(z{1'f{  
    J#Fe"  
    1. 摘要 y8: 0VZox  
    FD(zj^*  
    { frEVHw  
    IV^LYu  
    查看完整应用使用案例
    FtN1ZZ"<*  
    j)\&#g0u6  
    2. 光栅配置与对准 ~WuElns  
       UCYhaD@sP  
    475yX-A  
    mm$D1=h{|  
    RBx`<iBe  
    EZ #UdK_  
    ))c;DJc  
    3. 光栅级次通道的选择 ,4j$kR  
    La%\- o  
    A{h hnrr8  
       322W"qduTZ  
    示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 q?z6|]M|u  
    <mHptgd,  
    1. 光栅配置和对准 $N;!. 5lX3  
    t )Z2"_5  
    3DK^S2\zBm  
    V2es.I  
    查看完整应用使用案例 %9M; MK  
    qt]QO1pAd  
    2. 基底处理 vVyO}Q`  
    B0=:A  
    GG"0n{>0  
    7^sU/3z  
    3. 谐振波导光栅的角响应 0vG}c5;F  
    OfTcF_%  
    *wt yyP@  
    g|<)J-`Q  
    4. 谐振波导光栅的角响应 X2@mQ&n  
    9?D7"P+  
    d1e'!y}R5  
       4:r^6m%%  
    示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 $ajw]2kx  
    VK`_ Qc#B  
    1. 用于超短脉冲的光栅 uW>AH@Pij  
    &Wd,l$P<O  
    x|0Q\<mEe  
    6(9Ta'ywZ  
    查看完整应用使用案例
    d\;M F  
    3JW9G04.  
    2. 设计和建模流程 8e\a_R*(|  
    5YS`v#+  
     p<*-B  
    &8"a7$  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 I-/PzL<W P  
    0IDHoNaT<  
    8YkP57Y%[Z  
    "]c:V4S#`A  
    文件信息 #PXl*~PrQ/  
    |Q9S$l]  
    Xz]}cRQ[  
    QQ:2284816954 备注:光学 DDAqgx  
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    cmmjava 光币 +5 - 2022-09-05
     
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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!
    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 |:!0`p{R  
    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? v11mu2  
    离线二牛26
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    只看该作者 4楼 发表于: 2023-05-15
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