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    [技术]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
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2022-05-17
    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。 ^R7zLHU;  
    OZ;E&IL  
     >ij4z N  
    W>s'4C`  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 G`#gV"PlC  
     DiQkT R  
     单光栅分析 I A`8ie+  
    −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。 /mwr1GU  
    −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。 3t8H?B12ow  
    R[9PFMn  
    ,*Z[P%<9  
     系统内的光栅建模 aaug u.9  
    r)5\3j[P  
    −在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 bus=LAJt=  
    −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。 K2rS[Kdfaq  
     7oe@bS/Z  
    x\hn;i<  
    iB3 +KR  
    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。 xnQGCw?S&}  
     gZEA;N:H%<  
    3. 系统中的光栅对准 !$xEX,vj|W  
    K}=8:BaUL  
    y [9}[NMZ  
     安装光栅堆栈 \Tf{ui  
    −为了描述系统内的光栅，光栅堆栈始终固定在参考表面上（仅平面）。 eAYW%a  
    −参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 M}oj!xGB  
     堆栈方向 q AVfbcb  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 31sgf5 s  
    FJ%R3N\  
    4EhBpTg  
    b)hOzx  
    l6B^sc*@  
     安装光栅堆栈 9h38`*Im;  
    - 为了描述系统内的光栅，光栅堆栈始终固定在参考表面上（仅平面）。 @ U8}sH^  
    - 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 eN<pU%7  
     堆栈方向 /-K dCp~  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 "4k=(R?  
    - 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 W8yfa[z~J  
    Ddl% V7  
     E"1 ;i  
    ul=a\;3x#|  
    /IJ9_To  
     横向位置 ~\:j9cC  
    −对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时，必须考虑光栅的横向位置。 zj$_iB`9  
    −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。 dI ZTLb"a  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 : 9?Cm`  
     在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 Y\g90  
     通过组件定位选项。 Xq^y<[  
    Q"6hD?6.  
    vzyI::f?  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理     i3 l #~  
    K!D_PxV  
    -90ZI1O`  
     单光栅分析 k|$"TFXx;  
    - 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 8/>wgY  
     系统内的光栅建模 2 .Eu+*UC  
    - 但是，任何现实的光栅结构都放置在基底上，使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 itC *Z6^  
    - 平面建模考虑了菲涅耳损耗，但不与光栅叠层的FMM计算耦合。 b?2X>QJ  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 3dxnh,]&@  
    1^60I#Vr@  
     yS uLt@X  
    'e<HPNi)  
    5. 光栅级次通道选择 jgo<#AJ/E  
    -M1~iOb  
    nT@6g|!  
     方向 6h:?u4  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 R%)2(\  
     衍射级次选择 wKi}@|0[@  
    - 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 C{`^9J-  
    - 并非总是需要考虑所有衍射级，建议仅使用感兴趣的衍射级。 LG Y!j_bD  
     备注 A1|7(Sow  
    - 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 l)i &ATvCE  
    I_zk'  
     RvPniT(<?  
    "BLv4s|y7L  
    6. 光栅的角度响应 TJyH/ C  
    ET,0ux9F  
    ! =\DC,-CB  
     衍射特性的相关性 @`IXu$Wm(  
    - 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 .o\;,l2  
    - 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。 ;* wT,2;  
    - 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） n{.*El>{  
    - 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 M|[@znzR<  
    409x!d~it  
     yUD_ w  
    _>gXNS r4u  
    示例＃1：光栅物体的成像 T1Gp$l  
     :_o] F  
    1. 摘要  4]DAh  
    wr3_Bf3]  
     t?]\M&i&  
    F=-uDtQ <N  
    → 查看完整应用使用案例     {z5V{M(|w3  
    5#TrCPi6A  
    2. 光栅配置与对准 P0'e"\$  
       o27 3|*  
    H-/; l54E  
    ( Lok  
     inr%XS/m  
    ?AeHVQ :C  
     H )BOSZD  
    3. 光栅级次通道的选择 2~G,Ia  
    p4m^ ~e  
     &\J?[>EJ.  
       T:K"  
    示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 H4PbO/{xO  
     %XEKhy  
    1. 光栅配置和对准 >\|kJ?h  
    @9}),hl`  
     "*Lj8C3|n  
    18DTv6?QG  
    → 查看完整应用使用案例 bx hPjAL  
     )z2|"Lp  
    2. 基底处理 G$?|S@I,  
    0[n c7)sW  
     ^%\)Xi  
    P &;y] ,)E  
    3. 谐振波导光栅的角响应 1fz*S IjG  
    xoqiRtlY:  
     G0_&gx`  
    {l&Ltruhz  
    4. 谐振波导光栅的角响应 d&}pgb-Md  
    ,vY)n6  
     !Gln Q`T  
       &Q\_;  
    示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 Q0pC4WJ`  
     ES^>[2Y  
    1. 用于超短脉冲的光栅 G{@C"H[$<  
    qSFc=Wwc  
    1vB-M6(  
    ayV6m  
    →     查看完整应用使用案例     cvZni#o2)  
    YniZ( ~^K  
    2. 设计和建模流程 mND XzT&  
    U8CWz!;Qz  
     T?W[Z_D  
    i LF^%!:X%  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 UH5w7M  
     Sa%zre@  
     /SnynZ.q  
     
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