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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
    科学家
     
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    7176
    光币
    30021
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 昨天 11:31
    1. 摘要 21ppSN >  
    [6)UhS8  
    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。 *\wp?s>-t  
    < -uc."6\  
     #Hvq/7a2R  
    1=|7mehL%  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 l" q1?kaVg  
    j,t#B"hOnp  
     单光栅分析 UWZa|I~:J  
    −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。 <W`#gn0b6  
    −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。 &X|<@'933  
    J0 k  
    (faK+z,*6R  
     系统内的光栅建模 nLwiCf e  
    ui "3ak+F  
    −在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 Fhv2V,nZ<  
    −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。 CvPioi  
     qC_mu)6  
    }m/RZP~=  
    ^9_U Uzf\  
    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。 RQkyCAGx  
     8K;Y2 #  
    3. 系统中的光栅对准 LuR,f"%2  
    IcrL   
    < AI;6/  
     安装光栅堆栈 uK ("<u|  
    −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）。 Aj9Ji"18za  
    −参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 'JZJFE7Z  
     堆栈方向 fa&-. *  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 ~1*A  
    KQld YA|m  
    -/ x W  
    ,;<RW]r-P  
    X 6 lH|R  
     安装光栅堆栈 '~ 4pl0TWc  
    - 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）。 tu>{  
    - 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 `p0ypi3hn  
     堆栈方向 KtB!"yy#  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 jJ3zF3Id  
    - 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 B51kV0  
    3Wcy)y>2Ap  
     cBYfXI0`  
    o<l 2r  
    GIftrYr  
     横向位置 a=xT(G0Re  
    −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。 ?-OPX_i_  
    −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。 -fgC" 2H  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 F_ 7H!F  
     在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 Ch_xyuJ  
     通过组件定位选项。 p<`+sf}A:  
    WlV z,t'if  
    6  P`)%zj  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理     VW@ x=m  
    p T[gdhc  
    'P laMOy  
     单光栅分析 ?0<w  
    - 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 tZ2K$!/B  
     系统内的光栅建模 u/Fj'*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。 a :HNg  
    - 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。 | A:@ &|  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 K?u(1  
    cPn+<M#  
     6+dn*_[Z6  
    DlyMJ#a  
    5. 光栅级次通道选择 *Q}[ ]g  
    c 5`US  
    'GJVWpvUU  
     方向 w7-WUvxl  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 ~VTs:h  
     衍射级次选择 Qbeeq6  
    - 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 5IqQ|/m<6  
    - 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。 Di Or{)a  
     备注 $R^AEa7  
    - 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 h4fLl3%H  
    F9XT lA  
     I<h=Cj[[  
    /&Jv,[2kV  
    6. 光栅的角度响应 {.k)2{  
    :DkAQ-<~  
    _qWC4NMF(  
     衍射特性的相关性 hPdx(E)8!d  
    - 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 zPZF|%|  
    - 对于不同的波长/偏振，衍射效率也不同，并且对于不同的入射角，衍射效率也不相同。 0y %L-:/c|  
    - 为了解决与角度有关的衍射行为，可能需要指定k域中的采样点（等效于角度空间） 8NimZ(  
    - 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 Xt,X_o2m|]  
    )QY![&k}1z  
     kJ=L2g>W<.  
    ])y{BlZ  
    示例＃1：光栅物体的成像 IS]{}Y\3H  
     .Gb+\E{M  
    1. 摘要 ;?IT)sNY  
    (TSqc5^H  
     BIWD/ |LQ  
    Pg^h,2h  
    → 查看完整应用使用案例     mVm4fHEYwU  
    J\W-dI  
    2. 光栅配置与对准 oEzDMImJ5  
       M?o{STt  
    ;Gm>O7"|@  
    @R:#"  
     +lp{#1q0  
    73DlRt *  
     V,QwN&  
    3. 光栅级次通道的选择 \~"#ld(x7  
    U6WG?$x  
     ]b[,LwB\`~  
       Qp:6= o0:  
    示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 +cfziQ$'  
     3-Y=EH_0  
    1. 光栅配置和对准 dl[ob,aCK  
    w@N{ @tG  
     o+)A'S  
    wz@FrRP=  
    → 查看完整应用使用案例 e)pTC97^L  
     Uu2N9.5  
    2. 基底处理 mC(u2  
    ~Q!~eTw  
     e`DsP8-&v  
    ;?im(9h"v!  
    3. 谐振波导光栅的角响应 pv$tTWk  
    1*R_"#  
     4%bTj,H#  
    >_#)3K1y8  
    4. 谐振波导光栅的角响应 _O 52ai><b  
    b:x7)$(  
     #1l7FT?q  
       ?Y`zg`  
    示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 5!:._TcO  
     7jezw'\=~  
    1. 用于超短脉冲的光栅 j6X LyeG7  
    Qg>L,ZO  
    ]I XAucI]  
    3Wj,}  
    →     查看完整应用使用案例     U2&HSE|2J  
    B007x{-L  
    2. 设计和建模流程 LD@7(?mlU  
    n8FT<pUq  
     JTkCk~bX[z  
    -RCv7U`  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 }wkaQQh  
    n `#+L~X  
     El1:?4;  
    z[FI2jl  
    文件信息 {3 SdX  
    b7f0#*(?  
     @fDQ^ 4  
     
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