| infotek | 2025-10-15 08:08 |
光学系统中的光栅建模——实例讨论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。  2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 单光栅分析 −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。 −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。  系统内的光栅建模 −在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 −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。  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。 3. 系统中的光栅对准 安装光栅堆栈 −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）。 −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 −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈  安装光栅堆栈 - 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）。 - 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 - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 - 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。  横向位置 −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。 −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 在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 通过组件定位选项。  4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 单光栅分析 - 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 系统内的光栅建模 - 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。 - 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。 - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。  5. 光栅级次通道选择 方向 - 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 衍射级次选择 - 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 - 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。 备注 - 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响  6. 光栅的角度响应 衍射特性的相关性 - 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 - 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。 - 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） - 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。  示例＃1：光栅物体的成像 1. 摘要  → 查看完整应用使用案例 2. 光栅配置与对准    3. 光栅级次通道的选择  示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 1. 光栅配置和对准  → 查看完整应用使用案例 2. 基底处理  3. 谐振波导光栅的角响应  4. 谐振波导光栅的角响应  示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 1. 用于超短脉冲的光栅  → 查看完整应用使用案例 2. 设计和建模流程  3. 在不同的系统中光栅的交换  |
|