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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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    光币
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    光券
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 昨天 11:31
    1. 摘要 %N;!+ ;F_g  
    X1IeSMAe  
    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。 I -Xlx<  
    <9=9b_z  
     O\K_q7iO6  
    BR'I+lQ  
    2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 Wv__ wZ  
    \;VhYvEH  
     单光栅分析 $M_x!f'{>  
    −通过主窗口“光栅”菜单，可以进入仅针对光栅的特殊评估环境。 @)kO=E d  
    −它有助于分析和可视化光栅的衍射特性，例如衍射角度和效率。 "'g[1Li  
    f:g,_|JD$  
    22kpl)vbU  
     系统内的光栅建模 ^qCkt1C-M  
    ]M)O YY  
    −在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 \BWyk A>  
    −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。 f<+ 4rHT  
     hYQ_45Z*?  
    _3]][a,  
    ut >4U'.H  
    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。 mzQ`N}]T:  
     kOvDl!^  
    3. 系统中的光栅对准 yNm:[bOER  
    %{3 aW>yx  
    mh<=[J,%p  
     安装光栅堆栈 Rwr 2gMt7  
    −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）。 f84:hXo6  
    −参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 )}TLC 2%  
     堆栈方向 h._nK\  
    −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 t_ksvWUo  
    Q'k\8'x  
    `@i5i((  
    vP7K9K x  
    tO_H!kP  
     安装光栅堆栈 Y(\T- bI  
    - 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）。 :'aAZegQY  
    - 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 LZ@|9!KDw  
     堆栈方向 {0! ~C=P  
    - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 `mye}L2I  
    - 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 lpH=2l$>?  
    P}.7Mehf  
     8Ld:"Y#  
    7bxA]s{m  
    E;21?`x5  
     横向位置 G/%iu;7ZCb  
    −对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时，必须考虑光栅的横向位置。 /ywD{*  
    −例如，激光束（紧密地）聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上，效果可能会大不相同。 [~:-&  
    −光栅的横向位置可通过一下选项调节 E~<`/s  
     在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 y~IuPc  
     通过组件定位选项。 g%u&Zkevx  
    RzhWD^bB  
    w&4~Q4  
    4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理     h7s; m  
    2MA]jT  
    Tz2-Bp]h  
     单光栅分析 ~[k%oA%W  
    - 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 gX{loG  
     系统内的光栅建模 6Es? MW=  
    - 但是，任何现实的光栅结构都放置在基底上，使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 9 2MTX Osp  
    - 平面建模考虑了菲涅耳损耗，但不与光栅叠层的FMM计算耦合。 `nUO l  
    - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 2 xw6 5z  
    ,ZblI O Wb  
     jlFk@:y4  
    h;5LgAY|v  
    5. 光栅级次通道选择 %3HVFhl  
    Kb =@ =Xta  
    /~4 "No@  
     方向  Av0y?oGH  
    - 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 {_RWVVVe  
     衍射级次选择 -T6(hT\  
    - 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 ?S?2 0  
    - 并非总是需要考虑所有衍射级，建议仅使用感兴趣的衍射级。 [OOS`N4<  
     备注 :Q+5,v-c  
    - 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 Ifk#/d  
    5>J=YLq  
     1Y_w5dU  
    X0{/ydG F8  
    6. 光栅的角度响应 WWT",gio  
    zo;^m|  
    5>6PH+Oq  
     衍射特性的相关性 &h*S y  
    - 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 q_ =b<.;  
    - 对于不同的波长/偏振，衍射效率也不同，并且对于不同的入射角，衍射效率也不相同。 ~lEVXea!  
    - 为了解决与角度有关的衍射行为，可能需要指定k域中的采样点（等效于角度空间） ;X,1&#I  
    - 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 5-)#f?  
    tweY'x.{  
     iVB^,KQ@  
    UZ8?[  
    示例＃1：光栅物体的成像 ?)'~~ @NkH  
     ( *G\g=D  
    1. 摘要 K.gEj*@  
    *%Qn{x  
     lCW8<g^  
    R~bC,`Bh  
    → 查看完整应用使用案例     *M7E#bQ5B  
    ~f|Z%&l|  
    2. 光栅配置与对准 "QoQ4r<|  
       FZB~|3eq{  
    3Q/#T1@  
    )o!XWh  
     H7i$xWs  
    #6Xs.*b5C  
     ThW,Y" l  
    3. 光栅级次通道的选择  2A4FaBq"  
    ~.PP30 '  
     ,? E&V_5  
       Li 2Zndp  
    示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 n(~\l#o@  
     \Mv":Lm1  
    1. 光栅配置和对准 ry};m_BY  
    JT[*3 h  
     ? _\$  
    3E}EBJLsZ  
    → 查看完整应用使用案例 ! #wdVe_(  
     H* !EP  
    2. 基底处理 57F%j3.|/  
    Uadr># C*  
     T~sTBGcv  
    P`U<7xF~  
    3. 谐振波导光栅的角响应 ashcvn~z  
    "S~_[/q  
     HEK-L)S. *  
    Ct$82J  
    4. 谐振波导光栅的角响应 dsK&U\ej}  
    Ju@Q6J5  
     0f ER*.F  
       <(@Syv)  
    示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 \(I6_a_{  
     N132sN2   
    1. 用于超短脉冲的光栅 _RMQy~&b  
    E jEFg#q  
    OH<?DcfeL  
    JM0I(%Z%  
    →     查看完整应用使用案例     L{ gE'jCC  
    :ZdUx  
    2. 设计和建模流程 ^[TV;9I*  
    T+"f]v  
     =fc: 6JR  
    H;<!TX.zD  
    3. 在不同的系统中光栅的交换 "cho }X  
    ]kktoP|D  
     #nyv+x;  
    Z+s%;f;  
    文件信息 HN5W@5m: .  
    j'Y / H5  
     Bt^K]F\  
     
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