偏振體光柵模擬
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2026-02-11
偏振體光柵模擬的實(shí)例教程
摘要
全息生成的體光柵厚度遠(yuǎn)大于波長(zhǎng)，通常在波長(zhǎng)和角度附近顯示出窄帶寬。 經(jīng)過(guò)兩束干涉光曝光過(guò)程之后，可生成一個(gè)熔融石英內(nèi)部的體光柵，并在VirtualLab Fusion中使用嚴(yán)格的傅里葉模態(tài)方法（FMM）進(jìn)行模擬。 本案例分析了光柵的光譜和角度的相關(guān)反射特性。
任務(wù)描述
衍射效率與波長(zhǎng)的關(guān)系
衍射效率與入射角的關(guān)系
文件信息
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- Configuration of Grating Structures by Using Special Media
模擬結(jié)果
通過(guò)將干涉圖樣轉(zhuǎn)換為相位屏，GLAD能夠模擬體全息光柵。在本例中，兩束具有一定夾角的準(zhǔn)直光束形成了干涉圖樣。該干涉圖樣對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度分布被轉(zhuǎn)化為相位調(diào)制分布。從而用于模擬全息記錄介質(zhì)中形成的梯度折射率分布。體全息結(jié)構(gòu)一旦形成，就可以在傳輸過(guò)程中將一束入射光波逐漸轉(zhuǎn)換成形成體全息結(jié)構(gòu)的另一束光波。兩束光波之間的能量傳遞轉(zhuǎn)換效率與體全息結(jié)構(gòu)的厚度密切相關(guān)。若厚度很薄，則入射光波轉(zhuǎn)化為另一束的效率很低，隨著厚度逐漸增加，轉(zhuǎn)換效率也隨之增加。到某一厚度時(shí)轉(zhuǎn)換效率最大，入射光束完全轉(zhuǎn)換為另一束。但是隨著厚度的進(jìn)一步增加，能量又會(huì)轉(zhuǎn)換回到入射光束。
系統(tǒng)描述
1990年,由Barbastathis和Brady提出體全息成像技術(shù)，采用體全息光柵作為選擇成像元件，對(duì)物體進(jìn)行實(shí)時(shí)三維成像。與采用常規(guī)光學(xué)透鏡的成像系統(tǒng)相比，體全息成像技術(shù)僅利用一個(gè)厚型體全息圖(或稱為體全息光柵透鏡)作為對(duì)物場(chǎng)不同深度層進(jìn)行選擇成像的衍射元件，可以使得三維物場(chǎng)信息按照光學(xué)斷層切片方式逐片地重構(gòu)成像，不同的斷層切片對(duì)應(yīng)于三維物空間上軸向的不同位置。因此，采用體全息成像方法既可以研究靜態(tài)物體的高度與外形輪廓的變化，以及半透明物體(具有一定的折射率和吸收系數(shù))的內(nèi)部變化，又可以研究散射微粒的空間動(dòng)態(tài)物場(chǎng)分布。特別值得一提的是體全息成像系統(tǒng)還可以獲取光譜信息，即它能夠?qū)⑽矬w不同顏色的部分像彩虹一樣分開(kāi)，因而還可以在像面不同位置處分別獲取待測(cè)物體的光譜信息。
自從伽伯1948年提出全息術(shù)后，光學(xué)全息術(shù)已經(jīng)被廣泛用于三維光學(xué)成像領(lǐng)域。體全息成像技術(shù)是采用體全息光柵作為成像元件對(duì)物體進(jìn)行三維成像的技術(shù)。
展開(kāi) 摘要
全息生成的體光柵厚度遠(yuǎn)大于波長(zhǎng)，通常在波長(zhǎng)和角度附近顯示出窄帶寬。 經(jīng)過(guò)兩束干涉光曝光過(guò)程之后，可生成一個(gè)熔融石英內(nèi)部的體光柵，并在VirtualLab Fusion中使用嚴(yán)格的傅里葉模態(tài)方法（FMM）進(jìn)行模擬。 本案例分析了光柵的光譜和角度的相關(guān)反射特性。
任務(wù)描述
衍射效率與波長(zhǎng)的關(guān)系
衍射效率與入射角的關(guān)系
文件信息
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-Configuration of Grating Structures by Using Special Media
本文介紹了OpticStudio 21.1中新的原生體全息模擬功能，此功能考慮到全息光柵的物理特性，在序列模式下對(duì)其進(jìn)行全面模擬和分析。同時(shí)，也示范使用現(xiàn)有DLL在非序列模式下展示相同的功能。這些分析對(duì)于設(shè)計(jì)虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）的頭戴型顯示器（HMD）和抬頭顯示器（HUD）等系統(tǒng)非常重要。
本文解釋了模型中使用的理論和參數(shù)，并介紹了5個(gè)系統(tǒng)范例。
序列模式的體全息在OpticStudio的所有版本上都可以使用，但是衍射效率分析只有訂閱制才能使用。DLL是訂閱制旗艦版本的功能。
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簡(jiǎn)介
體全息在許多類型的光學(xué)系統(tǒng)中很受歡迎，例如：抬頭顯示器（HUD）、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）和虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）的頭戴式顯示器（HMD）。全息能夠?qū)⒐饩€衍射到任何所需的角度，其波長(zhǎng)和角度的選擇性使其能夠創(chuàng)造更輕、更緊密的光學(xué)系統(tǒng)。
OpticStudio長(zhǎng)期以來(lái)一直支持理想全息的模擬。然而，為了準(zhǔn)確地說(shuō)明體全息的特性，除了考慮衍射光線的傳播方向外，還必須考慮衍射效率、材料收縮或折射率變化等因素。考慮衍射效率使用戶能夠進(jìn)行圖像模擬和綜合優(yōu)化等高級(jí)分析。
表面浮雕光柵與體全息光柵的比較
在介紹這個(gè)模型之前，我們先簡(jiǎn)單解釋一下表面浮雕光柵（SRG）和體全息光柵（VHG）的區(qū)別。這兩種光柵在光學(xué)系統(tǒng)中的作用幾乎是一樣的，但在制造和模擬方面卻有很大的不同。
圖 1. （a） 表面浮雕光柵 （b） 體全息光柵
圖1（b）所示的VHG是通過(guò)在感光材料薄膜上曝光兩個(gè)或多個(gè)光束來(lái)制造。然后將薄膜進(jìn)行化學(xué)或熱顯影：這就是光柵。光柵上的表面是光滑的，但光柵內(nèi)部的折射率是正弦調(diào)變的。為了對(duì)VHG進(jìn)行建模，需要使用高效的Kogelnik理論或嚴(yán)格耦合波分析（RCWA）等算法。
展開(kāi) 先輸入所有波長(zhǎng)M，比例20和用符號(hào)顯示，在一張圖里顯示三種波長(zhǎng)的點(diǎn)
查看不同波長(zhǎng)下的點(diǎn)列圖和光斑大小
以上就是本次透射式體全息光柵拉曼光譜儀分光系統(tǒng)設(shè)計(jì)，所有宏文件和鏡頭文件可以聯(lián)系我們的工作人員獲取。
參考文獻(xiàn)：
[1]何振磊,盧啟鵬,丁海泉,高洪智.透射式體全息光柵拉曼光譜儀分光系統(tǒng)設(shè)計(jì)
[2][J].激光與光電子學(xué)進(jìn)展,2015,52(12):214-220.
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偏振體光柵模擬的最新內(nèi)容
GLAD應(yīng)用：體全息光柵模擬1個(gè)月前
模擬結(jié)果
通過(guò)將干涉圖樣轉(zhuǎn)換為相位屏，GLAD能夠模擬體全息光柵。在本例中，兩束具有一定夾角的準(zhǔn)直光束形成了干涉圖樣。該干涉圖樣對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度分布被轉(zhuǎn)化為相位調(diào)制分布。從而用于模擬全息記錄介質(zhì)中形成的梯度折射率分布。體全息結(jié)構(gòu)一旦形成，就可以在傳輸過(guò)程中將一束入射光波逐漸轉(zhuǎn)換成形成體全息結(jié)構(gòu)的另一束光波。兩束光波之間的能量傳遞轉(zhuǎn)換效率與體全息結(jié)構(gòu)的厚度密切相關(guān)
?
狹縫模擬
偏振體光柵(PVGs)模擬也可以用來(lái)識(shí)別一階反射率。
基于極坐標(biāo)圖和圖像結(jié)果文件，對(duì)考慮衍射效應(yīng)的光柵模型的設(shè)計(jì)有很大的幫助。
液晶顯示面板的光柵結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了衍射圖樣。
偏振體光柵(PVGs)模擬也可以用來(lái)識(shí)別一階反射率。
? 狹縫模擬
（a）極坐標(biāo)圖
（b）顏色輪廓
（c）衍射強(qiáng)度
? 液晶相位光柵模擬
（d）TRN數(shù)據(jù) （e）極坐標(biāo)圖
（f）衍射效率
（g）圖像分析
? 智能窗
（h）液晶指向矢分布和相位差曲線 （i）衍射效率，POM圖像，以及衍射圖樣
[1] C.-H.
[VirtualLab] 全息生成的體光柵的嚴(yán)格模擬8個(gè)月前
摘要
全息生成的體光柵厚度遠(yuǎn)大于波長(zhǎng)，通常在波長(zhǎng)和角度附近顯示出窄帶寬。 經(jīng)過(guò)兩束干涉光曝光過(guò)程之后，可生成一個(gè)熔融石英內(nèi)部的體光柵，并在VirtualLab Fusion中使用嚴(yán)格的傅里葉模態(tài)方法（FMM）進(jìn)行模擬。 本案例分析了光柵的光譜和角度的相關(guān)反射特性。
任務(wù)描述
全息生成的體光柵的嚴(yán)格模擬8個(gè)月前
摘要
全息生成的體光柵厚度遠(yuǎn)大于波長(zhǎng)，通常在波長(zhǎng)和角度附近顯示出窄帶寬。 經(jīng)過(guò)兩束干涉光曝光過(guò)程之后，可生成一個(gè)熔融石英內(nèi)部的體光柵，并在VirtualLab Fusion中使用嚴(yán)格的傅里葉模態(tài)方法（FMM）進(jìn)行模擬。 本案例分析了光柵的光譜和角度的相關(guān)反射特性。
任務(wù)描述
衍射效率與波長(zhǎng)的關(guān)系
衍射效率與入射角的關(guān)系
偏振體光柵(PVGs)模擬也可以用來(lái)識(shí)別一階反射率。
一、光柵設(shè)計(jì)
參考文章中的參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)：
在 SYNOPSYS 中使用非尋常表面類型27的平面光柵，加上前后兩片 N-BK7 的保護(hù)玻璃來(lái)模擬體相位全息光柵。
按照光柵示意圖，參考文獻(xiàn)中的計(jì)算結(jié)果為
α1 = 24.8°
β1 = 41.3°
θ1 = 33.1°
設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)：
系統(tǒng)波段為
本文介紹了OpticStudio 21.1中新的原生體全息模擬功能，此功能考慮到全息光柵的物理特性，在序列模式下對(duì)其進(jìn)行全面模擬和分析。同時(shí)，也示范使用現(xiàn)有DLL在非序列模式下展示相同的功能。這些分析對(duì)于設(shè)計(jì)虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）的頭戴型顯示器（HMD）和抬頭顯示器（HUD）等系統(tǒng)非常重要。
本文解釋了模型中使用的理論和參數(shù)，并介紹了5個(gè)系統(tǒng)范例。
序列模式的體全息在OpticStudio
