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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 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-05-20
    1. 摘要 ^0cbN[~/ns  
    p4k}B. f  
    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。 +[MHl  
    uM_ww6  
     3h=kn@I  
    ik/ X!YTu*  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 l4r >#n\yj  
    pg7~%E4  
     单光栅分析 3(t,x  
    −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。 @#N7M2/  
    −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。 UjoA$A!Od;  
    ty#6%  
    X])iQyN  
     系统内的光栅建模 v&/H6r#E.  
    0&I*)Zt9x  
    −在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 PMbZv%.,-  
    −这样可以对系统内的光栅进行建模，从而在考虑光栅可能产生的影响的情况下评估系统性能。 nh@JGy*L  
     %Gyn.9\  
    & C)1(  
    G,$nq4  
    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。 ercXw7{  
     B|"i`{>  
    3. 系统中的光栅对准 ! M CV@5$  
    iEr?s-or  
    =fnBE`Uc  
     安装光栅堆栈 <dD!_S6@,  
    −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）。 r5nHYV&7  
    −参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 -2[4 @  
     堆栈方向 9@ fSO<  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 =$gBWS  
    *'A*!=5(  
    %!nN<%  
    e/:?9  
    =Hd#"9-  
     安装光栅堆栈 ElB[k<  
    - 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）。 9U.Ctx:F  
    - 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 EwV$2AK  
     堆栈方向 ]jVE  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 wn.6l `  
    - 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 L YB @L06a  
    oNPvksdC;  
     )LKJfoo PY  
    2 G*uv+=  
    d ([~o  
     横向位置 pQ0*)}l,  
    −对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时，必须考虑光栅的横向位置。 `4xQ#K.-  
    −例如，激光束（紧密地）聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上，效果可能会大不相同。 PpG;5  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 Zv9JkY=+@  
     在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 P%l?C?L  
     通过组件定位选项。 #CI0G  
    y6d!?M(0U  
    g3[-[G^5  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理     [[<TW}  
    e_|<tYx><  
    rYdNn0mh k  
     单光栅分析 fUWrR1  
    - 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 H{5,  -x  
     系统内的光栅建模 ~? aFc)  
    - 但是，任何现实的光栅结构都放置在基底上，使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 F5cN F 5  
    - 平面建模考虑了菲涅耳损耗，但不与光栅叠层的FMM计算耦合。 !<~.>5UQ  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 >M{98NH  
    !x R9I0V5  
     ,qp8Rg|3j  
    w{[^  
    5. 光栅级次通道选择 rL"]m_FK  
    ^ /G ;  
    ^8 ,prxaok  
     方向 Nb ~J'"  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 xsRkO9x  
     衍射级次选择 5;/q[oXI  
    - 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 ?32~%?m  
    - 并非总是需要考虑所有衍射级，建议仅使用感兴趣的衍射级。 Ty{ SZU J  
     备注 N.z2eo  
    - 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 !=,zy  
    nZ'jjS[!  
     4<UAT|L^`  
    &53,8r  
    6. 光栅的角度响应 PZJn/A1  
    b~tu;:  
    Y0lLO0'  
     衍射特性的相关性 iZnLgkk@  
    - 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 iOv>g-t:  
    - 对于不同的波长/偏振，衍射效率也不同，并且对于不同的入射角，衍射效率也不相同。 @o?Y[BR  
    - 为了解决与角度有关的衍射行为，可能需要指定k域中的采样点（等效于角度空间） qP;1LAX  
    - 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 Q~wS2f`)  
    fOSk > gK  
     P~!,"rY  
    l(Hz9  
    示例＃1：光栅物体的成像 !})Y9oZc8  
     J?Y,3cc.  
    1. 摘要 'Y ,2CN  
    !'# D~   
     ' #=n>  
    ZEDvY=@a   
    → 查看完整应用使用案例     F?a 63,r  
    c9jS !uDMK  
    2. 光栅配置与对准 jf;n*  
       0%&}wUjV  
    4,:I{P_>6B  
    *^ G,  
     X0j>g^b8  
    \/ri|fm6l#  
     j ]%XY+e  
    3. 光栅级次通道的选择 ]CcRI|g}  
    G+2fmVB*X  
     V73/q  
       > JA-G@3i  
    示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 ~e,l2 <  
     -"'+#9{h  
    1. 光栅配置和对准 +U ziO#D  
    \5<Z[#{  
     /=za m3kd  
    H-e$~vEbP  
    → 查看完整应用使用案例 2o[ceEg  
     ~};q/-[r  
    2. 基底处理 Q{=r9&&  
    n;=FD;}j+  
     T3=h7a %=  
    vc3r [mT  
    3. 谐振波导光栅的角响应 L;?h)8  
    Ex]Ku  
     5Zhl@v,L%  
    eTgtt-;VR  
    4. 谐振波导光栅的角响应 }JQy&V%  
    vY.VFEP/  
     E%8uQ2p(  
       / s Apj  
    示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 lZIJ[.  
     F"M/gy  
    1. 用于超短脉冲的光栅 se>\5k  
    vA6onYjA  
    -Mrt%1g  
    FaWc:GsfB  
    →     查看完整应用使用案例     6Xo"?f  
    3 .j/D^  
    2. 设计和建模流程  6; )5v  
    gWjr|m<  
     ;C1#[U1Uy  
    zHNBX Rx  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 a0A=R5_  
    tG9C(D`G  
     <?DI!~  
    t(6i4c>  
    文件信息 QH7 GEj]  
    `h :!^"G  
     &'Nzw2  
    QQ：2284816954 备注：光学 rqBoUS4  
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    cmmjava 光币 +5 - 2022-09-05
     
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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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    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 8vR'<_>Q  
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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? bF,.6iKI  
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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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