解决方案

联系我们

  • 021-52385879

  • market@eastfdtd.com

  • 官方微信

  • 首页 >
  • 解决方案 >
  • 工业App篇

二维闪耀光栅APP

上海东峻
EastWave
【光电教学APP】



01
仿真目的

1.观察闪耀光栅现象           2.掌握闪耀光栅原理



02
实验原理
闪耀光栅是一种反射式光栅。当光栅刻划成锯齿形的线槽断面时,光栅的光能量便集中在预定的方向上,即在某一光谱级上,这个方向探测时,光谱的强度最大,这种现象成为闪耀,这种光栅成为闪耀光栅。

image.png

闪耀光栅结构图



在这样刻痕的闪耀光栅中,起衍射作用的槽面是个光滑的平面,它与光栅的表面的夹角,称为闪耀角。最大光强度所对应的波长,称为闪耀波长。

闪耀光栅是一种基于光的干涉效应的光学元件。它可以调整入射光线的波长和入射角度,实现了光的分离和分析。通过闪耀角的设计,可以使光栅适用于某一波段的某一级能谱。

传统透射光栅有个很大的缺点,主要是在衍射图样中没有色散的零级主最大总是占光能的很大一部分,其余的光能量则分散在各级光谱中,而实际使用光栅时往往只利用它的某一级光谱,由于光能量分散,各级光谱的强度就比较弱,这对光栅的应用是很不利的。复色光的0级谱线交叠在同一位置,往往只能利用次级谱线,能量分散。闪耀光栅将单槽衍射主极大位置与槽间干涉主极大位置区分开来。

式中image.png,光源强度,b:尖劈斜面长度,d:狭缝周期或光栅常数,N狭缝数量,λ:波长,θ:衍射角。
i为相对于反射斜面法向的夹角,\phi为相对于整个平面的法向夹角。image.png对应各单缝的衍射,又称单衍射因子 ;image.png对应各单缝间的干涉,又称缝间干涉因子 

image.png
闪耀光栅原理


当由平行光如图1闪耀光栅由一系列锯齿形线槽组成,倾角为image.png。光入射到线槽表面,根据反射定律,零级谱线的位置为2image.png方向。


相邻缝间光程差

image.png

干涉极大条件、

image.png

一级闪耀波长

image.png

因此可将复色光中的零级谱线分开。这就好像光滑表面,在特定角度看,存在一些列离散频率的光非常耀眼,因此称为闪耀光栅,image.png称为闪耀角。


03
APP说明

本APP采用如图金属尖劈模型作为金属刻槽面,将单元在x方向以及y方向做周期排列,激励源为余弦波的形式以z负方向入射到模型,使用远场监视器代替光屏记录远场分布。

 ●模型说明

image.png

参数说明

image.png



04
仿真案例


仿真参数
image.png

仿真流程
(1) 仿真设置
点击【 开始】 选项 ,可以启用线程数、设置加速精度以及FPS,FPS为每秒最大仿真步数,可以控制仿真时间,若仿真时长过快,难以观察到实时场,可设置FPS值,可参考结果日志里FPS值。
image.png
(2) 仿真

设置好参数后,点击【 更新】 刷新仿真模型显示,确认模型无误后,点击 【运行】 即可开始仿真。

(3) 查看实时场

仿真开始后,模型实时场中点击 【连接 】,可通过工具条查看不同截面、位置的场分布图。本APP选择场量Ex和YOZ平面。

image.png

(4) 查看结果
仿真结束后,在 【结果 】页签中可以查看仿真结果。在【 数据结果→所有结果→后处理】 下,双击【 E_far】 查看远场分布图。

image.png

双击后处理下【 E_near】 可查看区域场监视器结果,下图为近场幅度分布结果。

image.png

(5) 查看结果日志

点击【 日志输出 】可查看仿真日志。


END

新二维码.jpg

上海东峻信息科技

扫码关注我们
获取更多资讯