切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 793阅读
    • 0回复

    [技术]光学系统中的光栅建模——实例讨论 [复制链接]

    上一主题 下一主题
    离线infotek
     
    发帖
    6613
    光币
    27214
    光券
    0
    只看楼主 正序阅读 楼主  发表于: 2023-09-20
    1. 摘要 $66DyK?  
    S$fCO$bU  
    光栅是当前光学中最常用的衍射光学元件。如今已常用于复杂光学系统,与其他组件协同作用。因此,迫切需要对系统内部的光栅进行分析,从而评估系统的性能。我们将通过实例说明如何在VirtualLab Fusion对系统中的光栅建模。并将对光栅的对准、光栅级次通道设置以及光栅角度响应等问题进行讨论。 kKSn^q L*  
     ^pZ\:  
     W-U[7n  
    Kd,7x'h`E  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 %xI,A'#  
    sJ/?R:  
     单光栅分析 bX]$S 5c_u  
    −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。 yu62$ d  
    −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。 WAbt8{$D  
    ?IV3"\5  
    !xh.S#B  
     系统内的光栅建模 faaFmEC  
    w6l8RNRe  
    −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 fNaS?tV)  
    −这样可以对系统内的光栅进行建模,从而在考虑光栅可能产生的影响的情况下评估系统性能。 W 7Y5~%@  
    ;GxKPy  
    I_@XHhyVZ  
    G8oOFBQD  
    两种建模方法通常可以一起使用,如先优化光栅结构本身,然后将其插入系统。 k@ZmI^  
    wrW768WR  
    3. 系统中的光栅对准 as6YjE.Yy  
    8CKI9  
    cO !2|v8i  
     安装光栅堆栈 "8Y4;lbN.q  
    −为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 {__"Z<  
    −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 m48m5>  
     堆栈方向 W.u}Q@  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 hK&/A+*  
    8wqHr@}p  
    IGd]!  
    [SJ*ks,]  
    aE( j_`L78  
     安装光栅堆栈 J@c)SK%2h  
    - 为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 ']ussFaQ  
    - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 bO%bMZWB!y  
     堆栈方向 ca1A9fvo  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 ~vIQ-|8r:  
    - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 E=Z .v  
    hqVFb.6[  
    iWZrZ5l  
    cmv&!Egd  
    F+!K9(`|  
     横向位置 \j]i"LpWb  
    −对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时,必须考虑光栅的横向位置。 bm_'giQ:  
    −例如,激光束(紧密地)聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上,效果可能会大不相同。 4b B)t#  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 OXuBtW*,z+  
     在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 Rj9YAW$  
     通过组件定位选项。 Rb~NX  
    /}\EMP  
    lXS.,#lp  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 *94<rlh{"  
    gSP]& _9j  
    Ph'P<h:V  
     单光栅分析 Vs)Pg\B?  
    - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 r9Wk7?w)  
     系统内的光栅建模 .>0j<|~  
    - 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。 Wi Mi0?$.  
    - 平面建模考虑了菲涅耳损耗,但不与光栅叠层的FMM计算耦合。 ? -PRS.=%  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 [wJM=` !W  
    e:E:"elr]  
    FDA``H~  
    -# [=1 Y  
    5. 光栅级次通道选择 5 #)5Z8`X  
    |Fk>NX  
    ]E\o<"#t/  
     方向 >weY_%a  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 lr:rQw9  
     衍射级次选择 ^#T@NN0T  
    - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 #MbkU])  
    - 并非总是需要考虑所有衍射级,建议仅使用感兴趣的衍射级。 F(J6 XnQ  
     备注 %- W3F5NK  
    - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 YQWGv,47\  
    G'oMZb ({=  
    |UN0jR  
    dBKL_'@@}  
    6. 光栅的角度响应 yF-EHNNf  
    Z6eM~$Y  
    f D<9k  
     衍射特性的相关性 ?8AchbK; N  
    - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 u:Fa1 !4JR  
    - 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。 UMN3.-4K#  
    - 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) |kPjjVGF{  
    - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 nm)H\i  
    18ApHp  
    5\MCk"R!  
    ToWiXH)4  
    示例#1:光栅物体的成像 7JvBzD42  
    a\60QlAk~  
    1. 摘要 b*w@kLLN  
    1 PL2[_2:  
    o}q>oa b z  
    N8!V%i?  
    → 查看完整应用使用案例 A dNQS  
    ,@mr})s  
    2. 光栅配置与对准 o gec6u}  
    TUw+A6u:p  
    *E*= ;BG  
    $]v=2j  
    J?]wA1  
    (gY3?&Ok*  
    By& T59  
    3. 光栅级次通道的选择 tk'1o\@p9b  
    #aX+?z\4  
    Hd*e9;z  
    w$Zi'+&*  
    示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 <$6r1y*G  
    5bKBVkJ'  
    1. 光栅配置和对准 1:!_AU?  
    ~m:oJ+:O  
    =lB +GS%  
    V iY-&q'  
    → 查看完整应用使用案例 e"7<&% Oq  
    #m x4pf{  
    2. 基底处理 U"nk AW  
    Rcg q7W  
    "Y%fk/v8  
    BlwAD  
    3. 谐振波导光栅的角响应 LqNt.d @  
    52X[ {  
    s7(NFX5  
    ]ySm|&aU  
    4. 谐振波导光栅的角响应 f4%Z~3P  
    k P]'  
    +D7>$&BD  
    |/^ KFY"  
    示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 5;WESk  
    2IfcdYG  
    1. 用于超短脉冲的光栅 @c;XwU]2t  
    l k~VvRq  
    @477|LO  
    v2w|?26Lf  
    → 查看完整应用使用案例 (,nQ7,2EX  
    5 [GdFd>{  
    2. 设计和建模流程 ,> Ya%;h2k  
    {lam],#r  
    %#go9H(K  
    xG_LEk( zD  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 nXU`^<nA  
    -!@]z2uU  
    本主题包含附件,请 登录 后查看, 或者 注册 成为会员
     
    分享到