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1. 摘要 iV?` i uR#'lb`3 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。 `$S^E != >P<z |8
Gn]d;5P= \ V6
2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 I"ca+4] TdQ]G2 单光栅分析 8rFaW −通过主窗口“光栅”菜单,可以进入仅针对光栅的特殊评估环境。 \n#]%X5c −它有助于分析和可视化光栅的衍射特性,例如衍射角度和效率。 >b>MKm>q 4,2(nYF ~xS@]3n= 系统内的光栅建模 5 U%MoH %=V" CJ$| −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 :.#z −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。 9C_*3?6 u7HvdLql /D0RC oEJaH 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。 tpXa*6 )ZGYhE 3. 系统中的光栅对准 D!oZ?dGCo6 2\VAmPG.Zs {AOG"T&< 安装光栅堆栈 %`#G92Z_ −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)。 Yp*,Jp1 −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 "OO96F 堆栈方向 P/ci/y_1 −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 R'SBd}1 6O9iEc,HM
!\^jt%e& ;)?( 2
wP IAf$ ]Fh 安装光栅堆栈 ABc)2"i:* - 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)。 YZ+>\ x - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 Vvyj 堆栈方向 f')c/Yw - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 Q"%QQo}} - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 *(G&B\ )\wuesAO
#$FrFU;ZR i'HPRY 1 tPVP 横向位置 R:~(Z? −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。 7:>sc]Z −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。 1Dq<{;rWb −光栅的横向位置可通过一下选项调节 Yt+h2ft! 在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 1"?]= j: 通过组件定位选项。 DzC Df@TB" "(,2L,Zh
GAw(mH* 4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 8Atq,GcG *YtB )6j ;L~p|sF 单光栅分析 URA0ey` - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 U]hF
系统内的光栅建模 y<uAp - 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。 @QdnjXII* - 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。 v^SsoX>WMH - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 R4{-Qv#8
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W;zpt|kAH *}cSE|S% 5. 光栅级次通道选择 *%!M4& BLn_u,3 +;Cr];b3 方向 +ZA)/ - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 %2"J:0j 衍射级次选择 I [0!SIqY - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 $DebXxJw0l - 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。 rp's 备注 c.%.\al8oW - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 1%~[rnQ WO X}Sw"
|=6_ xRyr UDEj[12S 6. 光栅的角度响应 |3shc,7 [AS}RV NHm]`R, 衍射特性的相关性 (R*j|HAw`X - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 !'G~k+ - 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。 w1`QIv - 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) v^N`IJq - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 $t}<85YCQ f>polxB%N
;65D 9Uf j 示例#1:光栅物体的成像 PuL<^aJ =*Z5!W'd 1. 摘要 ;_O)p,p vLT0ETHg6
upy\gkpnGO F;q#& → 查看完整应用使用案例 xSMt*]=9 "=1;0uy] 2. 光栅配置与对准 4JGtI*%5lq @Fp_^5 4d b(<h :a
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?L&'- e@ +ZM)bbB o%9*B%HO/ 3. 光栅级次通道的选择 %h?x!,q
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0j"8@< U4aU}1RKz 示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 #S&Tkip]"W d)4
m6 1. 光栅配置和对准 2EZb
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aT>'.*\ ] QnZcBXI8 → 查看完整应用使用案例 )E@A0 W V=:'SL*3| 2. 基底处理 #wL C{gyj}5
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A); 3. 谐振波导光栅的角响应 MrZh09y AC>`'Gx
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4OT CC#;c1t 4. 谐振波导光栅的角响应 J5^'HU3 bFe+m1Q_
,lZB96r0 xx[9~z=d 示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 ZovW0Q)m O8B\{T1 1. 用于超短脉冲的光栅 ne4Q#P fQ#l3@in
Y.g59X!Ub2 Z.92y → 查看完整应用使用案例 U}[I
`s\?w5[ 2. 设计和建模流程 0NS<?p~_S bbrXgQ`s+w
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J{k(H$3 3. 在不同的系统中光栅的交换 1oc3$A D#3\y*-y?
&*+'>UEe5 8C*c{(4 文件信息 5H*\t 7 _lamn}(x0
xai*CY@cQ QQ:2284816954 备注:光学 a(l29>
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