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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: 09-07
    1. 摘要 AN)r(86L  
    n8i: /ypB  
    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。 #9{2aRCJ  
    UQbk%K2  
    >1` '5A}s  
    E,Xl8rC  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 ('o} EoXS  
    Z=]ujlD  
     单光栅分析 8= g~+<A  
    −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。 X(Z(cY(  
    −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。 lcVG<*gf-  
    \$gA2r  
    G?Za/G  
     系统内的光栅建模 \~  l"  
    7JBr{3;eS  
    −在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。  6NSSuK3  
    −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。 pdjRakN  
    o[q|dhrANh  
    gLK0L%"5  
    ^ ~dC&!D  
    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。 0IBQE  
    &}\{qFD;  
    3. 系统中的光栅对准 C u1G8t-  
    ,R=$ qi|  
    _9?v?mL5;  
     安装光栅堆栈 r~ 2q`l'>  
    −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)。 { _Y'%Ggh  
    −参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 q(Ow:3&  
     堆栈方向 f+\UVq?  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 -z%->OUu  
    *w/N>:V0p  
    ja(ZJ[<`  
    Y=y 0`?K  
    ubc k{\.  
     安装光栅堆栈 *e:2iM)8~  
    - 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)。 XJk~bgO*  
    - 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 )19#g1rn5  
     堆栈方向 X1BqN+=@9  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 Bj\Us$cZ  
    - 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 qxYCT$1  
    SL +\{V2  
    EYi{~  
    Mhc5<~?  
    'ITZz n*  
     横向位置 .')^4\  
    −对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时,必须考虑光栅的横向位置。 fA=Lb^,M  
    −例如,激光束(紧密地)聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上,效果可能会大不相同。 `'gcF });  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 XinKG< 3!  
     在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 dTte4lh  
     通过组件定位选项。 ==trl#kQ%%  
    ;ULw-&]P  
    f"^t~q[VS  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理
    'Zqt~5=5  
    +U?73cYN  
    ]I]G3 e  
     单光栅分析 /UaQ 2h\  
    - 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 [jEA|rd~}  
     系统内的光栅建模 gADqIPu]  
    - 但是,任何现实的光栅结构都放置在基底上,使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 Bx.hFEL  
    - 平面建模考虑了菲涅耳损耗,但不与光栅叠层的FMM计算耦合。 "hZ `^ "0b  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 x@:98P  
    NdRE,HWd?$  
    A;f)`i0l,  
    v "[<pFj^  
    5. 光栅级次通道选择 M. _5mZ{  
    ^x_.3E3Q  
    A{\DzUV9,  
     方向 L:Faq1MG  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 $}EARW9  
     衍射级次选择 `V.tqZF  
    - 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 dkSd Y+Q  
    - 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。 >xH?`I7;f  
     备注 > :0N)Pj  
    - 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 IWwOP{ <ZQ  
    c)q=il7ef  
    8 -w|~y';  
    %O{FZgi%wA  
    6. 光栅的角度响应 @(."[O:  
    f<R 3ND)  
    )ub!tm  
     衍射特性的相关性 0XE(vc!  
    - 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 W!TT fj   
    - 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。 )5Cqyp~P  
    - 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) PAVlZ}kj  
    - 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 ,V&E"D{u  
    ")NQwT}  
    715J1~aRNr  
    =YtK@+| i  
    示例#1:光栅物体的成像 UY:Be8C A  
    UA#=K+2  
    1. 摘要 9yLPh/!Ob  
    @#9xSs#  
    "#{b)!EH  
    EAF\ 7J*  
    → 查看完整应用使用案例
    NCm=l  
    m 7+=w>o  
    2. 光栅配置与对准 5F :\U  
       6S(`Bw8h  
    c|4_nT 2  
    $A(3-n5=  
    ~\%H0.P6  
    4dh> B>Q  
    q@4Cw&AI+  
    3. 光栅级次通道的选择 zD s V"D8  
    ^Je*k)COn  
    6\)u\m`7-l  
       TNcMrbWA  
    示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 bnE&-N*  
    #EH\Q%  
    1. 光栅配置和对准 F<)f&<5E-  
    26j-1c!NGd  
    !Z;Nv  
    kioIyV\=  
    → 查看完整应用使用案例 ikPr>  
    Wx8;+!2Q/  
    2. 基底处理 Qk^}  
     7re4mrC  
    *mN8Qd  
    4&~*;an7  
    3. 谐振波导光栅的角响应  ww\2  
    <(us(zbk]  
    X)8Edw[?N3  
    li~=85 J  
    4. 谐振波导光栅的角响应 14y>~~3C4  
    1ay{uU!EL  
    >lugHF$G  
       }5?|iUH|  
    示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 f{'N O`G  
    hllb\Y)XL  
    1. 用于超短脉冲的光栅 o* QZf *M  
    L_>LxF43  
    5WtI.7r  
    EFs\zWF  
    →
    查看完整应用使用案例
    QmsS,Zljo  
    'gk^NAG2^E  
    2. 设计和建模流程 e#?rK=C?9  
    5)M#hx%]#  
    L!2Ef4,wAz  
    1qwJPM  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 mpl^LF[  
    6x8lnXtA  
    ~hU^5R-%  
    {.UK{nA?sm  
    文件信息 H"|oI|~  
    r / L  
    A2B]E,JMp  
     
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