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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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    在线infotek
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 10-15
    1. 摘要 Y+|L 3'H  
    jI@bTS o  
    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。 U@1#!ZZ6  
    JrY"J]/  
     !~6'@UYo  
    s^{{@O.  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 DW'0j$;  
    6$xo# }8  
     单光栅分析 )Mm;9UA  
    −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。 ]w1BJZa36  
    −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。 n_e}>1_  
    k1~nd=p  
    g_-?h&W  
     系统内的光栅建模 e<ism?WG  
     eLe,=  
    −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&vOH'  
    −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。 4]|9!=\  
     A8A:@-e8A  
    >" PqQO  
    mR!&.R?  
    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。 ,_wm,  
     x"zjN'|  
    3. 系统中的光栅对准 S'v V"  
    .=et{\  
    B.CH9M  
     安装光栅堆栈 KoxGxHz^Y3  
    −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）。 yhJA;&}>  
    −参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 4{Yy05PFS  
     堆栈方向 RGx]DP$5G  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 EL2hD$  
    O9Jx%tolF%  
    #NVF\  
    qCxD{-9x{  
     安装光栅堆栈 =2vMw]  
    - 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）。 3<~2"@J  
    - 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 ,_5YaX:<4  
     堆栈方向 jx5[bUp4u  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 /I`bh  
    - 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 _taHf %\4  
    \r1kbf7?  
     J;Z>fAE7  
    &?5{z\;1"  
    8-y: ==C  
     横向位置 S,)|~#5x  
    −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。 Ok~W@sYST  
    −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。 jmk*z(}#:  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 N.Wdi  
     在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 fW4cHB 9|  
     通过组件定位选项。 ^! v}  
    }?Yr>ZRi  
    wn A%Nh7  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理     TJ%]{%F  
    8KL_PwRX_f  
    +ia(%[  
     单光栅分析 9qu24zz$P  
    - 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 =p&'_a^$  
     系统内的光栅建模 6Qzu-  
    - 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。 vwqN;|F  
    - 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。 +=B}R  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 ~y-vKCp|  
    v ACsppa>#  
     jhEg#Q$  
    5[j!\d}U  
    5. 光栅级次通道选择 ,Q /nS$  
    mZ0oa-Iy  
    sY;gh`4h  
     方向 jcv1z v.  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 dD.d?rnZq7  
     衍射级次选择 "aCb;2Rs  
    - 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 KZ<RDXVT  
    - 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。 ap$ tu3j  
     备注 T m@1q!G  
    - 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 5c}9  
    h@m n GE  
     PVkN3J  
    /@nRL  
    6. 光栅的角度响应 64 \5v?C  
    #G , *j  
    <% 3SI.  
     衍射特性的相关性 l;Wy,?p  
    - 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 6 XOu~+7  
    - 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。 q[|`&6B  
    - 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） #!d^3iB2  
    - 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 |gRgQGeB  
    n-b<vEZw#  
     % 6hw  
    S_ -QvG2  
    示例＃1：光栅物体的成像 ME10dr  
     ox=7N{+`J  
    1. 摘要 mv%:[+!  
    ;`PkmAg  
     \`p~b(  
    cV_IG}LJ  
    → 查看完整应用使用案例     dK;\`>8  
    ]z q_gV8k  
    2. 光栅配置与对准 vsz^B :j  
       Mm7n?kb6  
    cD`O+WA2K  
    *JC{G^|Y  
     v4>"p!_C  
    4d._Hd='  
     X@AkA9'fq  
    3. 光栅级次通道的选择 eW*ae;-  
    ;{q) |GRF  
     )(!Z90@  
       /e?ux~f|  
    示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 //5_E7Ehu$  
     YG1`%,OW`  
    1. 光栅配置和对准 9H%xZ(`vN  
    Nx (pJp{S  
     BvW gH.OX  
    O9=H [b  
    → 查看完整应用使用案例 4Z~Dxo  
     b G5  
    2. 基底处理 7C?mD75j  
    :+^$?[6]  
     zu*G4?]~h  
    ApJf4D<V  
    3. 谐振波导光栅的角响应 Qp{-!*  
    f<sPh>n  
     XhD fI &  
    y'O{8Q8T  
    4. 谐振波导光栅的角响应 2-c0/?_4  
    y^46z( I  
     z(X6%p0  
       N_k6UA9  
    示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 'CO[s.03  
     5 ^z ,'C  
    1. 用于超短脉冲的光栅 EEZ2Gu6c  
    }<h. chz,  
    gG;W:vR}l  
    :Fd9N).%  
    →     查看完整应用使用案例     ViT 5Jn7  
    4"(zi5`e  
    2. 设计和建模流程 6SO7iFS  
    "}+/ 0$F  
     Hf{%N'4  
    O:p649A  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 bCe-0!Q  
    V@'S#K#  
     eniR}  
     
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