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1. 摘要 6B`,^8Lp F}=O Mo:. 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。 )VFS&|#\ !yf7y/qY
o.KE=zp&z !eGUiE= 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 +{"w5o<CO 8WMGuv 单光栅分析 Cc!LJ −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。 EMMp4KKOx+ −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。 h9WyQl7 F)hUT@ be:=-B7! 系统内的光栅建模 /7p1y v (pkq{: Fs −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 {xJ<)^fD8 −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。 n3JSEu;J H(F9&6} qq[Enf|/y =!P$[pN2 两种建模方法通常可以一起使用,如先优化光栅结构本身,然后将其插入系统。 s!\Gi5b "y$s`n4Mj 3. 系统中的光栅对准 ,3FG' q2 ~mYCXf oc{ 4+4C0/$Y 安装光栅堆栈 nTxN>?l2E −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)。 ]{PJ −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 4dI= 堆栈方向 ]:F?k#c −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 OA{PKC LQ.0"6oj
1\ab3n c-bTf$6} 安装光栅堆栈 f
l*O)r - 为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 ~U`|+
5 - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 SbN.z 堆栈方向 -q}I;
cH - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 #wP$LKk - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 l6k.`1.In sD,FJ:dy
`Uy'YfYF $SPA'63AC NJ$c0CNy 横向位置 Q"b62+03 −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。 rwvCp_pN. −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。 f`"@7-N −光栅的横向位置可通过一下选项调节 `w/b];e1) 在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 (GXFPEH8 通过组件定位选项。 +a!uS0fIJi c$52b4=a
NncII5z 4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 <J.-fZS% V{yk 8/`ij?gn 单光栅分析 (=/}i' - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 Q<d|OX 系统内的光栅建模 /eNDv(g)M - 但是,任何现实的光栅结构都放置在基底上,使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 R1NwtnS - 平面建模考虑了菲涅耳损耗,但不与光栅叠层的FMM计算耦合。 T@\%h8@~] - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 L#9g ~>~ { K*
;}E$>]*Yn YB3?Ftgw 5. 光栅级次通道选择 RLr^6+v)U Kuy0Ci e]@R'oM?#` 方向 fMZzR|_18 - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 LGPPyKNx 衍射级次选择 y?.l9
- 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 4]mAV\1 - 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。 `sPH7^R 备注
_)=eE - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 2!;U.+( 66%4p%#b4
Tmr%r'i3 WDq~mi 6. 光栅的角度响应 V4qv7 6P U]I+ APM!xX=N 衍射特性的相关性 @]xHt&j - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 q_[V9 - 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。 S^*ME*DDz - 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) BNpc-O~ - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 &JHqUVs^ >[a&,gS
^U[yk'!Y ]0@
06G(y 示例#1:光栅物体的成像 ?fmW'vs u RPvo}!=1 1. 摘要 *e}1KcJ YMD&U
AxZaV;%* odNHyJS0 → 查看完整应用使用案例 a0=>@? YqNI:znm- 2. 光栅配置与对准 b5.L== > nHTb~t5Ke |+r5D4]e F=l. 2t*9
`(Ij@84
mj_V6`m4 &=`6- J 3. 光栅级次通道的选择 p4M7BK:nf Z|IFT1K
[y(AdZ0* F`U
YgN 示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 ZKco ->Bx>Y 1. 光栅配置和对准 2E_*'RT TATH,Sz:x
&p6^
9i*Xd$ G → 查看完整应用使用案例 5x1_rjP$| #;~dA 2. 基底处理 5KvqZ1L tj;<EaM
y&{ Z"+B5 nk^-+olm 3. 谐振波导光栅的角响应 z }f;_NX Y:'#jY*V
rN5;W @!:_r5R~N 4. 谐振波导光栅的角响应 nps"nggk tF=Y3W+L
^":Dk5gl FST}:*dOe5 示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 ?2$0aq IQA<xqX 1. 用于超短脉冲的光栅 D>).^>|q gg}^@h&?
>W7IWhm3 kFsq23Ne → 查看完整应用使用案例 aB+B1YdY" h&$,mbEoI 2. 设计和建模流程 `p{,C`g,R H]JVv8
k>;a5'S RFzMah?Q=j 3. 在不同的系统中光栅的交换 >(:b\*C 4bZ
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