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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 =bAx,,D#  
    . o6Or:L  
    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。 WSP I|#Xr%  
    3 #n_?-  
     x f'V{9*  
    Ex.yU{|c  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 m=1N>cq '  
    nd`1m[7MNu  
     单光栅分析 a)!o @  
    −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。 OMk y$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。 3RUy, s  
    $o!zUH~'v  
    9V a}I-  
     系统内的光栅建模 2/U.| *mH  
    NYhB'C2  
    −在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 I<DL=V  
    −这样可以对系统内的光栅进行建模，从而在考虑光栅可能产生的影响的情况下评估系统性能。 H[T?\Lq  
     M.JA.I@XC  
    Q1lyj7c#x  
    JT~4mT  
    两种建模方法通常可以一起使用，如先优化光栅结构本身，然后将其插入系统。  X hR4ru`  
     TbMW|0 #w  
    3. 系统中的光栅对准 9FF0%*tGo  
    {aZ0;  
    xKbXt;l2  
     安装光栅堆栈 v<k?Vu  
    −为了描述系统内的光栅，光栅堆栈始终固定在参考表面上（仅平面）。 T%+ #xl  
    −参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 t <~h'U  
     堆栈方向 -$\y_?}  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 zxEL+P  
    pt?bWyKG  
    3s*mbk[J  
    UB@Rs|)  
     安装光栅堆栈 YH$-g  
    - 为了描述系统内的光栅，光栅堆栈始终固定在参考表面上（仅平面）。 ]IaMp788  
    - 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 =&6eM2>P  
     堆栈方向 cUk7i`M;6  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 @b\$yB@z  
    - 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 MyOd,vU  
    ~ZaY!(R<  
     VCYwzB  
    :x3QRF  
    KA5v+~  
     横向位置 " > ypIR<  
    −对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时，必须考虑光栅的横向位置。 g_E$=j92v  
    −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。 %64 )(z  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 TT%M' 5&  
     在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 oE @a'*.\  
     通过组件定位选项。 @ 6\I~s(  
    D'>_I.  
    _1X!EH"  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理     ?Rb9|`6  
    ';k5?^T  
    S E<FL/x1#  
     单光栅分析 !"AvY y9  
    - 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 QP==?g3  
     系统内的光栅建模 s3N'02G  
    - 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。 8bGd} (  
    - 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。 1}+3dB_s  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 \0gis#  
    Ng&%o  
     6{K,c@VFd  
    ;._ l 0Jw  
    5. 光栅级次通道选择 eSn+B;  
    !vi> U|rh  
    _~m5^Q&  
     方向 _oL?*ks  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 *][`@@->  
     衍射级次选择 yZ7&b&2nLn  
    - 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 1dY}\Sp  
    - 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。 63iUi9P  
     备注 OG~gFZr)6  
    - 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 5&g@3j]  
    YRk(u7:0  
     -/B+T>[nTb  
    f^ZRT@`O  
    6. 光栅的角度响应 ,]C;sN%~}  
    C.:<-xo  
    2ACCh4(/P  
     衍射特性的相关性 ;<Sd~M4f  
    - 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 !.$I["/=  
    - 对于不同的波长/偏振，衍射效率也不同，并且对于不同的入射角，衍射效率也不相同。 m,28u3@r  
    - 为了解决与角度有关的衍射行为，可能需要指定k域中的采样点（等效于角度空间） 1#g2A0U,  
    - 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 L< S9  
    %Qgw7p4  
     g9pZ\$J&  
    .<?GS{6 N  
    示例＃1：光栅物体的成像 e4$H&'b|  
     iozt&~o  
    1. 摘要 Rh2+=N<X  
    G5_=H,Vmd  
     [^n.Pns  
    @u+]aI!`-  
    → 查看完整应用使用案例     <{p4V|:  
    YDsb3X<0'  
    2. 光栅配置与对准 ]#<4vl\  
       PQt")[  
    uCvj!  
    GKqm&/M*=  
     KkyVSoD\  
    tFn)aa~L  
     (#c*M?g3  
    3. 光栅级次通道的选择 s+Pq&<nV-  
    +^ac'Y)A  
     CkC^'V)  
       v"$L702d$\  
    示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 Q}JOU  
     Kn{4;Xk\  
    1. 光栅配置和对准 2"Q|+-Io  
    /62!cp/F/D  
     Gu,wF(x7A  
    =?* !"&h  
    → 查看完整应用使用案例 s[*rzoA  
     ztY}5A2`  
    2. 基底处理 !,uE]gwLw  
    2qNt,;DQ  
     ;d$rdFA_  
    EWt[z.`T1  
    3. 谐振波导光栅的角响应 rKc9b<Ir  
    bj^5yX;2  
     @{e}4s?7od  
    qZh/IW  
    4. 谐振波导光栅的角响应 1\m[$Gs:  
    {z|)Njhg  
     :kV#y  
       <=&`ZH   
    示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 dQX6(J j  
     0> E r=,e  
    1. 用于超短脉冲的光栅 bWS&Yk(  
     A@('pA85  
    @4C% +-  
    E=Bf1/c\  
    →     查看完整应用使用案例     y<3-?}.aZ  
    1H`,WQ1mG  
    2. 设计和建模流程 {fM'6;ak  
    n&/ `  
     VGN5<?PrN  
     > |=ts  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 5;WH:XM  
    Z\rwO>3  
     E&w7GZNt  
     
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