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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
    科学家
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 11小时前
    1. 摘要 `EVTlq@<  
    {H s" "/sb  
    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。 q:sDNj)R\  
    e'aKI]>a  
     |sz`w^#  
    eCdx(4(\a  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 G?12?2  
    *9e T#dH  
     单光栅分析 UN_f2  
    −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。 =BJ/ZM  
    −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。 Ls#pe  
    8}h ^Frh  
    ;SkC[;`J  
     系统内的光栅建模 )%%RI_J T  
    ;`g\Tu  
    −在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 a%f{mP$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。 {LTb-CB  
     #EtS9D'd+  
    vFY/o,b \  
    j~c7nWfX  
    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。 XPXC7_fV  
     8,2l >S  
    3. 系统中的光栅对准 \lHi=}0  
    e3YZ-w^W~h  
    OO_{ o  
     安装光栅堆栈 8yax.N j  
    −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）。 J]ivIQ  
    −参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 zNRoFz.  
     堆栈方向 JbzYr] k  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 -yfyd$5j  
    ==(9P`\  
    xtf]U:c  
    b,5H|$nLu  
     安装光栅堆栈 ?6Cbx6  
    - 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）。 JGt4B  
    - 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 pr>Qu:  
     堆栈方向 =wK3\rG  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 R?+Eo(0q,  
    - 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 ? Ldw\  
    V S2p"0$3D  
     //KTEAYyy#  
    Q6Q>b4 .3  
    "-XL Y_  
     横向位置 `m<l8'g  
    −对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时，必须考虑光栅的横向位置。 R?1;'pvpa[  
    −例如，激光束（紧密地）聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上，效果可能会大不相同。 N^q*lV#kob  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 7M}T^LC  
     在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 : QSlctW  
     通过组件定位选项。 G,>tC`!  
    l0Jpf9Aue  
    hd9fD[5  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理     yXY8 o E  
    gqNd@tYI  
    Z<En3^j`  
     单光栅分析 K"eR 6_ k  
    - 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 jD0^,aiG  
     系统内的光栅建模 T2Cdw\  
    - 但是，任何现实的光栅结构都放置在基底上，使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 VJD$nh #M5  
    - 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-dN:1  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 h3a HCr E  
    *gHOH!K,S  
     )=9\6zXS  
    TWl':}  
    5. 光栅级次通道选择 E& T9R2Y  
    4 *He<2g  
    bjPI:j*XU  
     方向 3s\2 9gq  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 9g >]m 6  
     衍射级次选择 ujB:G0'r  
    - 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 Ia)wlA02S  
    - 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。 /#9O{)  
     备注 sBS\S  
    - 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 ckP&N:tC  
    g63:WX-\  
     s7O?)f f  
    4a>z]&s  
    6. 光栅的角度响应 //Ioh (N  
    #93;V'b]  
    P\iw[m7O  
     衍射特性的相关性 Ha$|9li`  
    - 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 =w".B[r  
    - 对于不同的波长/偏振，衍射效率也不同，并且对于不同的入射角，衍射效率也不相同。 Xo(K*eIN  
    - 为了解决与角度有关的衍射行为，可能需要指定k域中的采样点（等效于角度空间） &AGV0{NMh]  
    - 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 g Gg8O? Z  
    QYVT"$=  
     :CSys62  
    #PoUCRRC  
    示例＃1：光栅物体的成像 >~TLgq*  
     E~2}rK+#)  
    1. 摘要 7R<<}dA]  
    0Z2![n  
     o&rejj#  
    e.\d7_T+  
    → 查看完整应用使用案例     4&K~EX"^T  
    .pu]21m=  
    2. 光栅配置与对准 {qx}f^WV  
       93)&  
    !s\-i6S>  
    vwZ2kk!|i  
     ;. !AX|v  
    qQ/j+  
     tLS5yT/  
    3. 光栅级次通道的选择 t=iy40_T  
    SR%h=`t  
     ?b2"~A  
       1 W2AE?  
    示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 m]=|%a6  
     ocAoqjlT[  
    1. 光栅配置和对准 u_e}m>[S  
    #]:yCiA  
     uV52ko,  
    :v Pzw!  
    → 查看完整应用使用案例 ~( -B%Az  
     w80g) 4V+  
    2. 基底处理 @4T+0&OI10  
    4tCyd5u a8  
     o { \cCZ"  
    E >KV1P  
    3. 谐振波导光栅的角响应 j?g{*M  
    '2/48j X5  
     4ZQX YwfC|  
    d.% Vm&3  
    4. 谐振波导光栅的角响应 \.9-:\'(  
    ;l &mA1+  
      PZf^r  
       lk%rE  
    示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 F,P,dc  
     FoInJ(PDH  
    1. 用于超短脉冲的光栅 n_v|fxF1  
    ?%iAkV  
    B+*F?k[  
    CcLP/  
    →     查看完整应用使用案例     d; oaG (e  
    @PU%BKe  
    2. 设计和建模流程 p(v+j_ak  
    i 0L)hkV  
     :p=IZY  
    z./u;/:  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 G3OqRH  
    |TkMrj0  
     #QXB2x<*  
     
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