锥形入射

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cherryjhy 发表于 2023-4-24 11:53:43 | 显示全部楼层 |阅读模式
示例.0087(1.0)

关键词:光栅级次分析器,级次采集,锥形入射,瑞利扩展传播,远场传播,远场算子

概述
本示例展现了VirtualLab处理和可视化y方向不变光栅应用锥形入射光束的能力。
本示例使用了两种方法来完成模拟,一种是利用光栅级次分析器,另一种是通过经典场追迹。
锥形入射是指入射光方向在y方向不为零。在这种情况下,光栅级次不再是仅仅分布在一个平面上。

光栅级次分析器

1. 简介

1) 由光栅级次效率分析器获得的级次采集主要包含效率、瑞利系数以及透射或反射级次完整的方向信息。

2) 因此,利用级次采集可以帮助用户绘制光栅效率vs位置图以获得锥形入射影响的效果。

2. 结果

绘制了距离为100mm处示例光栅的效率。(UseCase.0087.lpd)
颜色查询表中所使用的为反彩虹色(Reverser Rainbow)。
该文件已另存为UseCase.0087.oc


经典场追迹

1. 简介

1) 如果想要查看光栅后实际光线的分布情况,应采用经典场追迹(采用瑞利扩展传播)而不是光栅级次分析器。

2) 应该指出的是,光栅组件在x和y方向上可以无限扩展,并采用可以无限延展的理想平面波照明。因此,场追迹结果始终代表近场——不会显示分离的级次。

3) 因此,若想将近场结果传播到远场必须进行下一步操作。

2. 配置光路图



3. 传播至远场

1) 在近场结果,应用Propagations>Far Field Operator(默认设置和100mm的传播距离)。



4. 预览设置



结论

1. 对比(截屏)

光栅级次分析器                       经典场追迹

2. 对比(-4th级次)

光栅级次分析器
位置:(-119.0mm;-74.7mm)
效率:1.21%(相对于入射场)

经典场追迹
位置:(-118.6mm;-74.6mm)
功率:1.33%(相对于传输场的总功率)



总结

1. VirtualLab 提供了两种方式处理和显示y方向不变的光栅的锥形入射:一种是通过光栅级次分析器来实现,另一种是通过瑞利扩展传播及之后的远场传播来实现。

2. 前者使用起来更加简单,而后者能够显示衍射和畸变效应。

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