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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: 10-15
    1. 摘要 "ckK{kS4~  
    b:Zh|-  
    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。 A"b31*_  
    bs)wxU`Q*  
     !P EKMDh  
    dB4ifeT]  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 !10/M  
    :AztHf?X  
     单光栅分析 "ufSHrZv  
    −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。 {*GBUv5  
    −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。 H6 x  
    ~=OJCKv5(  
    zc)nDyn  
     系统内的光栅建模 W9w(a:~hY  
    {q8|/{;  
    −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)q8y0if  
    −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。 9 CZ@IFS  
     aQx6;PC  
    }>BNdm"Er  
    +CBN[/Z^i  
    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。 :h34mNU  
     `Pj7:[."[  
    3. 系统中的光栅对准 gF)-Ci  
    ,%IP27bPW  
    `Ze$Bd\  
     安装光栅堆栈 G2I%^.s  
    −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）。 E<3xv;v8r  
    −参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 v%*don  
     堆栈方向 "0;WYw?  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 #?S"y:  
    lF/ Xs  
    z3S"1L7  
    t.;._'  
     安装光栅堆栈 M]{~T7n-  
    - 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）。 8ly)G  
    - 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 7_s+7x =  
     堆栈方向 >@ 8'C"F  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 >^g2 Tg:  
    - 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 J{\Uw].|0  
    GV1Ol^  
     -d4 v:Jab  
    N80ogio_Tk  
    0g: q%P0  
     横向位置 +:jonN9d  
    −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。 ya~;Of5  
    −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。 iKPgiL~  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 I[K4/91  
     在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 au50%sA~  
     通过组件定位选项。 v^o`+~i  
    fWEQ vQ  
    `W)?d I?#M  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理     FNLS=4  
    l59\Lo:  
    AeEdqX)  
     单光栅分析 (,o@/ -o  
    - 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 LBD],Ba!  
     系统内的光栅建模 ghB&wOm/  
    - 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。 <]G'& iv>  
    - 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。 L)U*dY   
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 rM= :{   
    MCibYv c[  
     $<)]~* *K  
    T$u'+* Xx  
    5. 光栅级次通道选择 7$%G3Q|)L  
    $-UVN0=  
    084Us s  
     方向 ;[ Dxk$"  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 J'ce?_\?PY  
     衍射级次选择 VV1sadS:S`  
    - 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 #3_g8ni5X  
    - 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。 00i MU  
     备注 &':C"_|&r  
    - 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 yN`hW&K  
    qVfn(rZ  
     GNM>hQ)h:  
    64U|]g d$  
    6. 光栅的角度响应 D ON.)F  
    :X}SuM ?c  
    G.L}VpopM  
     衍射特性的相关性 Z_bVCe{  
    - 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 0^V<,CAV  
    - 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。 rAHP5dx:  
    - 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）  G-1qxK  
    - 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 _PPC?k{z!  
    C@ q#s  
     Hl%Og$q3  
    z6J12tu  
    示例＃1：光栅物体的成像 bK#ZY  
     iB W:t  
    1. 摘要 U`3?bhzua  
    v4Ag~Evcx  
     | WJ]7C  
    H?;+C/-K`_  
    → 查看完整应用使用案例     xV+\R/)x  
    k?Hi_;o  
    2. 光栅配置与对准 7Dssr [  
       ;0kAm Vy  
    T'7>4MT(  
    +~G:z|k  
     (Q||5  
    g,WTXRy  
     -eK0 +beQ  
    3. 光栅级次通道的选择 ] H;E(1iU  
    8i;drvf  
     VFZyWX@#u  
       ~b#<HG\,,  
    示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 0B9FPpx?:  
     Jgr;'U$  
    1. 光栅配置和对准 }*9F`=%F  
    jbe:"S tw  
     B=>Xr!pM!  
    |7,$.MK-@  
    → 查看完整应用使用案例 XN t` 4$L  
     -eV*I >G  
    2. 基底处理 Ygg+=@].@  
    (T2HUmkQ6  
     rN#9p+t$  
    9=iMP~?xF  
    3. 谐振波导光栅的角响应 7^rT-f07  
    & ;5f/  
     KQ9w>!N[  
    :tFc Pc'  
    4. 谐振波导光栅的角响应 ,V]FAIJ  
    \NDW@!X  
     x v$fw>  
       vxPr)"Vvz  
    示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 rr`_\ut  
     }vB{6E+h/w  
    1. 用于超短脉冲的光栅 "dndhoMq  
    w_`;Mn%p  
    r`FTiPD.C  
    -ys/I,}<  
    →     查看完整应用使用案例     . &}x[~g  
    0hkYexX73  
    2. 设计和建模流程 ?\4kV*/Cqz  
    ]S?G]/k}  
     R3_;!/1  
    [m< jM[w{  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 ^o C>,%7  
    ?6vGE~ MuR  
     l#ct;KZ  
     
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