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infotek 2021-05-20 09:37

光学系统中的光栅建模——实例讨论

1. 摘要 ;`l'2 z@N  
\Z^TXyu   
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。 t^`O{m<  
iP@ZM =&wz  
h\7fp.  
YWMGB#=  
2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 !l_lo`)  
_nD$b={g  
 单光栅分析 G+F#n6Vx  
−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。 1mfs 4  
−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。 o8zy^zN$6  
'D6T8B4  
aaKN^fi&  
 系统内的光栅建模 PGYXhwOI  
cUqke+!  
−在常规光学设置中,可以将光栅组件插入系统的任何位置。 m~@;~7Ix  
−这样可以对系统内的光栅进行建模,从而在考虑光栅可能产生的影响的情况下评估系统性能。 k4,BNJt'Z  
YhbZ'SJ  
z>jUR,!GT  
wUiys/ OVM  
两种建模方法通常可以一起使用,如先优化光栅结构本身,然后将其插入系统。 ET_W-  
bKj%s@x  
3. 系统中的光栅对准 baJxU:Y=p  
zS\E/.X2  
-:Fe7c  
 安装光栅堆栈 LVc4CE f  
−为了描述系统内的光栅,光栅堆栈始终固定在参考表面上(仅平面)。 a^Tm u  
−参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 )'/|)  
 堆栈方向 Rp*R:3 C  
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 YFE&r  
zrR`ecC(b  
?q(\=;Y  
smdZxFl  
%7#-%{  
 安装光栅堆栈 u$*56y   
- 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)。 E Q4KV  
- 参考面在3D系统视图中可视化,并有助于对齐光栅。 X/z6"*(|/  
 堆栈方向 chV9_(8  
- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 I8+~ &V}  
- 更改此选项时,必须注意嵌入介质设置。 SrFS#  
CNr/U*+  
)x}l3\s  
Vw#_68EybM  
N2oRJ,:B  
 横向位置 1x @qkL6  
−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。 >H(i^z/c  
−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。 `W dD8E  
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 CbPuoOl  
 在堆栈设置中(不同光栅选项可能有所不同)或 d0aCY  
 通过组件定位选项。 >w-;Z>3Q@  
Ma'_e=+A  
5Xl /L  
4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理
<&&SX;  
FP0G]=ME  
fV v.@HL{  
 单光栅分析 rsF\JQk  
- 通常,衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 6ZKsz5:=  
 系统内的光栅建模 by'DQ 00  
- 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。 ;<$H)`*  
- 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。 ! iptT(2  
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 rC.eyq,105  
VA"*6F   
Cw~RJ^a_  
p. R2gl1m  
5. 光栅级次通道选择 2$14q$eb  
#l4)HV  
#'-Sh7ycW  
 方向 ybeKiv9  
- 输入场可从正面或背面照射光栅,并可反射或透射。 lqowG!3H  
 衍射级次选择 eVt$7d?Jw  
- 对于方向组合,可能会有多个衍射级。 ?Zc"C  
- 并非总是需要考虑所有衍射级,建议仅使用感兴趣的衍射级。  U3izvM  
 备注 qS/V"|G(  
- 在FMM计算中,光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 -D N8Yb  
(x"BR  
) c/% NiN  
?;wpd';c  
6. 光栅的角度响应 QJ F=UB  
ik"sq}u_]E  
nI/kw%<  
 衍射特性的相关性 [F_/2+e  
- 对于给定的光栅,其衍射特性与入射场相关。 >6~k9>nDb<  
- 对于不同的波长/偏振,衍射效率也不同,并且对于不同的入射角,衍射效率也不相同。 3)ma\+< 6  
- 为了解决与角度有关的衍射行为,可能需要指定k域中的采样点(等效于角度空间) +vNZW@_$D  
- 对于给定的输入场,VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 hY*0aZ|(  
6vp *9  
$B#6tk~u  
iweD @b  
示例#1:光栅物体的成像 5jgdbHog]  
C@Nv;;AlU  
1. 摘要 :qR=>n=  
Wxk x,q?  
 Og2vGzD  
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查看完整应用使用案例
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SR^_cpZoi  
2. 光栅配置与对准 7QVuc!V  
   P_gYz!  
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FZ|CqD"#  
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3. 光栅级次通道的选择 \ A%eG&  
? b[n|^wS  
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   !Y<oN~<%)  
示例2:波导谐振光栅的角灵敏度测试 =39 ?:VoD  
DY{cQb  
1. 光栅配置和对准 nRb^<cZf  
KECElK3uj  
1^dJg8  
b?Pj< tA  
查看完整应用使用案例 sp QLG_o,J  
'r} zY-FM`  
2. 基底处理 mmEp'E  
*U=]@I}J  
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sM\lO  
3. 谐振波导光栅的角响应 8ga_pNe  
V8-h%|$p3W  
NQ|xM"MqD  
r7]"?#  
4. 谐振波导光栅的角响应 !r+IXuqV,!  
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~~F2Ij  
   JR9$. fGJ  
示例3:超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 C+F*690h  
u/Fj'*M  
1. 用于超短脉冲的光栅 a :HNg  
`C_'|d<HA  
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i2Jq|9,g  
查看完整应用使用案例
:XV} c(+d  
Rt(J/%;  
2. 设计和建模流程 O'NW Ebl/  
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E1Q0k5@  
0{^H]Y  
3. 在不同的系统中光栅的交换 ] c}91  
Uh|>Skic4  
-DO&_`kn  
O\OE0[[  
文件信息 Eff\Aq{  
pKJK9@Ad  
!:fv>FEI9  
QQ:2284816954 备注:光学 *(GZ^QH.  
cmmjava 2022-09-05 19:18
感谢分享。~~~学习,思考,实际练习操作,提高!
落叶 2023-01-30 10:50
为什么看不了图片呢 UP2.]B!d  
谭健 2023-01-30 11:48
学习中呢? )QY![&k}1z  
二牛26 2023-05-15 18:11
qq加不了,需要知道你的名字
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