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在這個使用案例中，我們介紹了VirtualLab Fusion的衍射角計算器，這是一種用于涉及光柵方程計算的便捷工具。

在這個使用案例中，我們介紹了VirtualLab Fusion的衍射角計算器，這是一種用于涉及光柵方程計算的便捷工具。

在這個使用案例中，我們介紹了VirtualLab Fusion的衍射角計算器，這是一種用于涉及光柵方程計算的便捷工具。

在這個使用案例中，我們介紹了VirtualLab Fusion的衍射角計算器，這是一種用于涉及光柵方程計算的便捷工具。

在這個使用案例中，我們介紹了VirtualLab Fusion的衍射角計算器，這是一種用于涉及光柵方程計算的便捷工具。

從加工車間的 “錐角公差該松該緊”，到采購間的 “哪家參數(shù)真能用”，VirtualLab Fusion 和VirtualLab Unity像個 “光學(xué)預(yù)判官”：不用抱著實物跑實驗室，不用等加工完才發(fā)現(xiàn)光束 “歪了”，把軸錐鏡的錐角、材料、面型誤差都揉進仿真里，加工師傅知道 “卡到哪步不返工”，采購知道 “哪家參數(shù)沒摻水”，連最終裝到系統(tǒng)里的貝塞爾光束，都和仿真里的光斑幾乎沒差。

本文接上一篇《VirtualLab Fusion：衍射光束整形鏡的優(yōu)化（1）》6.計算經(jīng)過透過率函數(shù)之后的場? 經(jīng)過光束整形器后的光場應(yīng)該稱為Eout(x,y),接下來我們將對其進行計算。? 從衍射光束整形器對話框的優(yōu)化文檔中可以提取計算光束整形器透過率函數(shù)。? 選擇衍射光束整形器對話框，然后單擊Next。

摘要衍射光柵的定義特征是其結(jié)構(gòu)的周期性，正如傅立葉理論所預(yù)測的那樣，這會導(dǎo)致入射光在透射和反射方面被分割成一組離散的級次。這些傳播級次的數(shù)量，以及每個傳播級次的偏轉(zhuǎn)角，取決于輻射的波長、光柵前后介質(zhì)的折射率、結(jié)構(gòu)的周期和入射角。這種相關(guān)性在數(shù)學(xué)上被編碼在光柵方程中。在這個用例中，我們介紹了VirtualLab Fusion的衍射角計算器，這是一個用于計算光柵方程的方便工具。

? 由于衍射擴散器的優(yōu)化始于隨機相位，不同的優(yōu)化過程會產(chǎn)生不同的透過率相位函數(shù) 14. 光路圖（LPD）的系統(tǒng)分析 15.總結(jié)? VirtualLab Fusion提供易于使用的工具來設(shè)計和優(yōu)化衍射光擴散器元件來生成矩形（擴散線或Top Hats）和任意光圖樣。? 輔助設(shè)計步驟也使在衍射光學(xué)方面無經(jīng)驗的光學(xué)工程師完成衍射光學(xué)元件的設(shè)計。

正因為如此，它們可以被設(shè)計為角度截止濾波器。在本例中，根據(jù)Bang等人的工作，構(gòu)造體光柵，分析它們的角度靈敏度，然后在分束DOE系統(tǒng)中使用其中一個光柵作為角濾波器。仿真中給出了不期望的高衍射級的抑制。

VirtualLab Fusion中的設(shè)計和優(yōu)化過程 ? 對于這個近軸設(shè)計任務(wù)，使用VirtualLab Fusion會話編輯器。? 通過逐步的引導(dǎo)用戶以完成整個配置，設(shè)計以及優(yōu)化過程。? 最后，創(chuàng)建一個代表整個光學(xué)系統(tǒng)的光路圖。? 通過經(jīng)典場追跡模擬，生成光分布圖。

可以利用常用的軟件生成鏡頭文件，也可以用VirtualLab Fusion中的Lens Sytem表面編輯的功能進行編輯。VirtualLab Fusion仿真VirtualLab Fusion支持導(dǎo)入外部鏡頭文件，導(dǎo)入對應(yīng)的鏡頭文件后會自動生成一個光路編輯器，如圖3所示。圖3.

衍射效率與變化的入射角 光柵衍射效率通常受入射角影響較大。

光柵的角度響應(yīng)□ 在VirtualLab Fusion中，光柵元件的運算符通過FMM(又名RCWA)在k域中建模。□ 對于給定的光柵，其衍射行為與輸入場有關(guān)。□ 不同波長/偏振態(tài)下的衍射效率不同，不同入射角度下的衍射效率也不同。□ 為了解決角度相關(guān)的衍射行為，可能需要指定k域(角空間)的采樣點。請參閱下面的示例以進一步說明。

光柵的角度響應(yīng)?在VirtualLab Fusion中，光柵元件的運算符通過FMM(又名RCWA)在k域中建模。?對于給定的光柵，其衍射行為與輸入場有關(guān)。?不同波長/偏振態(tài)下的衍射效率不同，不同入射角度下的衍射效率也不同。?為了解決角度相關(guān)的衍射行為，可能需要指定k域(角空間)的采樣點。請參閱下面的示例以進一步說明。

衍射效率vs.相對深度 4. 衍射效率vs.傾斜角 5. 衍射效率vs. 填充因子 6. 衍射效率vs.變化的入射角 7. 走進VirtualLab Fusion 8.

得到設(shè)計結(jié)果 8.總結(jié)?VirtualLab Fusion幫助用戶設(shè)計和優(yōu)化衍射分束器元件，例如生成矩形點陣列。?通過逐步引導(dǎo)，可以幫助毫無設(shè)計經(jīng)驗的工程師完成衍射元件的設(shè)計。

?由于衍射擴散器的優(yōu)化始于隨機相位，不同的優(yōu)化過程會產(chǎn)生不同的透過率相位函數(shù) 14. 光路圖（LPD）的系統(tǒng)分析 15.總結(jié)?VirtualLab Fusion提供易于使用的工具來設(shè)計和優(yōu)化衍射光擴散器元件來生成矩形（擴散線或Top Hats）和任意光圖樣。?輔助設(shè)計步驟也使在衍射光學(xué)方面無經(jīng)驗的光學(xué)工程師完成衍射光學(xué)元件的設(shè)計。

結(jié)論 ?VirtualLab Fusion可以設(shè)計衍射光束整形元件來將單模激光光束塑造成任意二維強度分布。?可以通過衍射透射DOEs以及反射DOEs進行光束整形。?通過對透射DOE的光學(xué)函數(shù)進行數(shù)值計算從而獲得反射DOEs的光學(xué)函數(shù)。

A 36, 1551-1558 (2019) 參考文獻 VirtualLab Fusion的強大之處，不只是“能算出結(jié)果”，而是它提供了一套圍繞光場傳播的完整分析邏輯。VirtualLab Fusion 的場追跡技術(shù)，本質(zhì)上是將光場傳播統(tǒng)一到傅里葉域框架下，再針對不同傳播任務(wù)選擇合適的傅里葉變換算法組合來實現(xiàn)高效而精確的計算。