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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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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 10-15
    1. 摘要 ^tQPJ  
    S_a :ML<  
    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。 O 0Vn";Q 4  
    8.:B=A  
     ]6jHIk|  
    <Sz>ZIISd  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 ?a*fy}A|  
    7YoofI  
     单光栅分析 .i1jFwOd|G  
    −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。 0~Um^q*'3  
    −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。 @?'t@P:4  
    vd2uD2%con  
    LZgwIMd  
     系统内的光栅建模 2,rY\Nu_  
    @$2`DI{_^  
    −在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 +8MW$ m$  
    −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。 #9URVq,  
     AN|jFSQ'  
    f6keWqv<GW  
    3L'en  
    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。 =>gyc;{2K<  
     !%SdTaC{T  
    3. 系统中的光栅对准 yg]suU<z]  
    yBpW#1=  
    v!WU |=u  
     安装光栅堆栈 oG|?F4l*  
    −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）。 _lP4ez Y  
    −参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 "`gfy  
     堆栈方向 h;cB_6vt  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 6ON  
    ?$>u!V<'  
    DLwC5Iir  
    L7~+x^kw  
     安装光栅堆栈 "Nk=g~|  
    - 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）。 j1'xp`jgv  
    - 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 DDqC}l_  
     堆栈方向 U08<V:~  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 jKY Aid{-  
    - 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 g=8|z#S  
    ]be 0I)  
     $@+p~)r(l  
    M"$jpBN*  
    7Va#{Y;Zy  
     横向位置 N"q+UCRC  
    −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。 J4Q)`Y\~  
    −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。 *IMF4 x5M  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 Zi[{\7a  
     在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 ')1}#V/I  
     通过组件定位选项。 S0Rf>Eo4  
    ihpz}g  
    3iwoMrp  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理     u8{@PlS  
    Mip m&5R  
    tk3<sr"IQ  
     单光栅分析 h%C Eb<  
    - 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 9H !B)  
     系统内的光栅建模 _{2Fx[m%  
    - 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。 ,q'gG`M N  
    - 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。 IGF37';;  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 NIWI6qCw  
    e"v[)b++Y  
     LX(iuf+l  
    ~vjr;a(B  
    5. 光栅级次通道选择 V,|Bzcz  
    `a/PIc"  
     "df13U"  
     方向 HwV gT"  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 :?&WKW  
     衍射级次选择 4$q )e<-  
    - 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 ^J#*n;OQ3A  
    - 并非总是需要考虑所有衍射级，建议仅使用感兴趣的衍射级。 ~Uwr68 9N  
     备注 \Z6gXO_  
    - 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 tLoD"/z  
    |)!k @?_  
     dEAAm=K,<  
    J^F(]  
    6. 光栅的角度响应 <L!~f`nH2  
    H8o%H=I%  
    j-C42Pfr  
     衍射特性的相关性 Dbkuh!R  
    - 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 ^ T:qT*v  
    - 对于不同的波长/偏振，衍射效率也不同，并且对于不同的入射角，衍射效率也不相同。 ^NnU gj  
    - 为了解决与角度有关的衍射行为，可能需要指定k域中的采样点（等效于角度空间） Ls$g-k%c@Q  
    - 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 5.C[)`_  
    Ck/_UY|  
     LBbo.KxAe3  
    X,JWLS J  
    示例＃1：光栅物体的成像 bH WvKv+  
     TW-zh~|F  
    1. 摘要 x>8}|ou  
     K+`-[v5\  
     i Ks,i9j  
    n|4D#Bd1w  
    → 查看完整应用使用案例     1$3XKw'  
    >m_ p\$_  
    2. 光栅配置与对准 wTMHoU*>  
       MRVz:g\mi  
    asmW W8lz  
    "6*Kgf2G  
     %9 -#`  
    F)<G]i8n~  
     hiK[!9r  
    3. 光栅级次通道的选择 yZ(Nv $[5  
    9^ *ZH1  
     eM1;Nl  
       ncw?;  
    示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 meM.?kk(  
     \Zz= 4 j  
    1. 光栅配置和对准 M\.T 0M_  
    Zm8 u:  
     n.8A Ka6  
    =Q=&Ucf_  
    → 查看完整应用使用案例 ,C'w(af@}  
     >y06s{[  
    2. 基底处理 @IyH(J],h  
    xO9]yULgu  
     D-+)M8bt  
    CXP $bt}  
    3. 谐振波导光栅的角响应 4pTu P /  
    1~xn[acy  
     o|*|  
    zs]/Y2  
    4. 谐振波导光栅的角响应 :Z]+Z_9p  
    cmGj0YUQ1  
     MCrO]N($b  
       }$k`[ivBx(  
    示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 bmq XP  
     ";Ig%]  
    1. 用于超短脉冲的光栅 feq6!k7  
    : $52Ds!i  
    ^B6i6]Pd=9  
    2p;}wYt  
    →     查看完整应用使用案例     +@7x45;D  
    A*;^F]~'  
    2. 设计和建模流程 Nj@?}`C 4  
    xd BZ^Q  
     [?f.0q  
    =&*QT&e  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 (#l_YI -  
    0qd;'r<  
     =wR]X*Pan  
     
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