1. 摘要
'jA>P\@8 ,>Yl(=& 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。
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S(ky: YW7Pimks 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述
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HE{JiAf 单光栅分析
{7Qj+e^ −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。
lK"m|Z −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。
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|6o!]~&e$1 系统内的光栅建模
q445$ndCT e$l*s/"0t −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。
n]x%xnt −这样可以对系统内的光栅进行建模,从而在考虑光栅可能产生的影响的情况下评估系统性能。
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x@J ,vcd>"PK 两种建模方法通常可以一起使用,如先
优化光栅
结构本身,然后将其插入系统。
KJYcP72P Rc2JgV 3. 系统中的光栅对准
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Ta 安装光栅堆栈
)N3XbbV −为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。
Ux-i iH#s −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。
vJ9IDc|[ 堆栈方向
q(\kCUy! −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈
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^Rh`XE vX}#wDNP 36MNaQt'e 安装光栅堆栈
,(;]8G-Yj - 为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。
g@|2z - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。
&j?+%Y1n@ 堆栈方向
a98J_^ n - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。
FSD~Q&9& - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。
bc]SY = Y6RbRcJw
cq"#[y$r U28frRa ]XjL""EbC 横向位置
8 -YC#& −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。
9?tG?b0 −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。
trz&]v=: −光栅的横向位置可通过一下选项调节
x(7Q5Uk\ 在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或
cD ?'lB- 通过组件定位选项。
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[w{x+6uX' 4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理
cvVv-L<[S` dLbSvK<(I s<{) X$ 单光栅分析
k!py*noy - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。
~cul;bb# 系统内的光栅建模
$1Qcz,4B| - 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。
Pos(`ys; - 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。
bKt4 - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。
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Ya;y@44 Z '~Ie~ 5. 光栅级次通道选择
G=PX'dS 9`tSg!YOh heScIe
N^` 方向
[Om,Q< - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。
e=`=7H4P 衍射级次选择
7O,!67+^~ - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。
]Jo}F@\g - 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。
&3 *#h 备注
=Q #d0Q - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响
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-]#)
,</Kn~b HcM/ 6. 光栅的角度响应
RT<HiVr` 0i(c XB yof8L WXx 衍射特性的相关性
O!P7Wu - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。
z) x.6 - 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。
nd }Z[) - 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)
M9~6ry-_ - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。
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:,V&P_ PR7B
Cxm 示例#1:光栅物体的
成像 Muyi2F)j KNjU!Z/4 1. 摘要
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Xi;<O&+ hdwF; → 查看完整应用使用案例
uH)?`I\zrd z9E*1B+ 2. 光栅配置与对准
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Q/0oe()) iK!FVKi} 3. 光栅级次通道的选择
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-$$mr U tX6_n%/L 示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试
b[J0+l\!" 10xza=a 1. 光栅配置和对准
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@`ii3&W4 _bt9{@) → 查看完整应用使用案例
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c fL*+[v4 2. 基底处理
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Q\>mg*79 {< EPm&q 3. 谐振波导光栅的角响应
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}I1j #d0. iCCe8nK 4. 谐振波导光栅的角响应
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nw_s: .PV(MV 示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法
qOIVuzi* 7!wc'~; 1. 用于超短脉冲的光栅
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T8&eaAoo Q @[gj:w → 查看完整应用使用案例
zszmG^W{ }9glr]= 2. 设计和建模流程
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+TX4," KuW>^mF(I 3. 在不同的系统中光栅的交换
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