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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
    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 s#uJ ;G  
    rS1fK1dy s  
    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。 G/v/+oX  
    G"T',~  
     )Af~B'OUd  
    N 75:5  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 X=C1/4wU  
    zB? V_aT  
     单光栅分析 sN("+ sZ.n  
    −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。  {Ha8]y  
    −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。 }za[E>z  
    =tU{7i*+  
    !d&C>7nb  
     系统内的光栅建模 }^(}HBT  
    K\)Td+~jc  
    −在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 >Yt/]ta4+  
    −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。 3/#:~a9Q  
     -n0C4kZ2o  
    O+RP3ox"  
    ;sch>2&ZWU  
    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。 }$\M{# C~  
     xm6EKp:  
    3. 系统中的光栅对准 &P,^.'  
    =YG _z^'  
    NvN~@TL28  
     安装光栅堆栈 w{dIFvQ"$  
    −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）。 oy<WUb9W  
    −参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 KFZm`,+69  
     堆栈方向 BA=,7y&;j  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 6'W[{gzl  
    zS< jd~  
    CDi<< ,  
    [&*6_q"V  
    MZ+e}|!4,  
     安装光栅堆栈 dSCzx .c  
    - 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）。 0 'Vg6E]/  
    - 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 A^2L~g[^Q  
     堆栈方向 *z'yk*  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 wDwH.~3!  
    - 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 O@iu aeEW  
    >\w&6 i~  
     y&_m 4Zw"  
    i!~'M;S  
    OUP?p@%]<  
     横向位置 s s 3t  
    −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。 Qo =Kqv  
    −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。 "g+z !4b#  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 I\ | N  
     在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 W9oAjO NE  
     通过组件定位选项。 +u'I0>)S  
    A>VX*xd  
    p h[\)  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理     ]xd^%q*  
    bw&myzs  
    g+PPW88P;  
     单光栅分析 /# <pVgN  
    - 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 gh6d&ucQ^  
     系统内的光栅建模 &:=$wc  
    - 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。 @/UfD ye  
    - 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。 S-+M;@'Rl  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 TzBzEiANn  
    -=698h*  
     bAr` E  
    YRlDX:oX~  
    5. 光栅级次通道选择 UofTll)  
    (Vg}Hh?p  
    (cv!Y=]  
     方向 yg]2erR  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 >"3>fche  
     衍射级次选择 *5,c Rz  
    - 对于方向组合，可能会有多个衍射级。  j<"nO(  
    - 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。 %i)B*9k  
     备注 2i|B=D(  
    - 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 9N[EZhW  
    xv7"WFb  
     9j*0D("  
    "8V{5e!%j'  
    6. 光栅的角度响应 }%n5nLU`  
    !MQ N  H  
    u&QKwD Uh  
     衍射特性的相关性 7t-Lz| $"  
    - 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 f c6g  
    - 对于不同的波长/偏振，衍射效率也不同，并且对于不同的入射角，衍射效率也不相同。 (bn Zy0  
    - 为了解决与角度有关的衍射行为，可能需要指定k域中的采样点（等效于角度空间） H;WY!X$x  
    - 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 #t!}K_  
    dPjhq(8 zU  
     /)uM[ dnai  
    vuz4qCQ  
    示例＃1：光栅物体的成像 /,|CrNwY*  
     !p 8psi0  
    1. 摘要 6@4n'w{"  
    *Zd84wRSj  
     > 7`&0?  
    I_ "Z:v{  
    → 查看完整应用使用案例     pw'wWZE'  
    :6;e\UE  
    2. 光栅配置与对准 @LLTB(@wR  
       &S74mV  
    6-,m}Ce\  
    IPA*-I57  
     n"aCt%v  
    |kiJ}oy  
     o4=Yu7L  
    3. 光栅级次通道的选择 hv)7H)|l~]  
    Qu{c B^Ga*  
     "PpjoM ~  
       N b3$4(F  
    示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 7y*ZXT]f  
      [~Hg}-c  
    1. 光栅配置和对准 gp|1?L 54  
    B94 &elu  
     qg,Nb  
    @Z\2*1y6  
    → 查看完整应用使用案例 X`20f1c6q>  
     rPq<Xb\  
    2. 基底处理 e-D4'lu  
    rcbP$t vz  
     nJ3vi}`  
    #GqTqHNE<  
    3. 谐振波导光栅的角响应 @Hr+/52B  
    ;MTz]c  
     wFlV=!>,  
    P0\eB S  
    4. 谐振波导光栅的角响应 DacJ,in_I{  
    xNdIDj@  
     xDrV5bg  
       VfSGCe  
    示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 %]Cjhs"v  
     K%,$ V,#  
    1. 用于超短脉冲的光栅 /B HepD}  
    IKf`[_,t]  
    StQ@g  
    u2qV6/  
    →     查看完整应用使用案例     a20w,  
    IbdM9qo7  
    2. 设计和建模流程 T+TF-] J  
    Da,&+fZI!  
     0P 5BArJ?  
    S=R 3"~p  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 q6[}ydV  
    dm^H5D/A  
     !7` [i  
    I($,9|9F  
    文件信息 $N.`)S<  
     ?f2G?Y  
     cgNt_8qC  
    QQ：2284816954 备注：光学 3&J&^O  
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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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    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 4I.1D2 1jA  
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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? a8NVLD>7}  
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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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