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1. 摘要 8RS@YO
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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。 bH% d*
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 1`~.!yd8( 7IrH(~Fo 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 :edy(vC< IUD@Kf]S 单光栅分析 Sj v iH −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。 ^bL FY9hSC −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。 \Y6r
!D9 \86NV="U  | _nBiHjNn 系统内的光栅建模 #W4
" ^#2 u $D%Iz
−在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 nUCOHVI7
−这样可以对系统内的光栅进行建模，从而在考虑光栅可能产生的影响的情况下评估系统性能。 Ian+0
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gIKQip<  uSH_=^yTQ j?\z5i""f 两种建模方法通常可以一起使用，如先优化光栅结构本身，然后将其插入系统。 ss`Sl$
Sf2x I' 3. 系统中的光栅对准 v]}\Ns/ FJn.V1 gO m8 O,
安装光栅堆栈 TK0W=&6#A
−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）。 drbim8 !q~
−参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 ;R$2+9
堆栈方向 s?
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−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 .X:,]of
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安装光栅堆栈 dfh 1^Go
- 为了描述系统内的光栅，光栅堆栈始终固定在参考表面上（仅平面）。 , }NTV ~
- 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 RNt9Qdr4y
堆栈方向 3u<
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- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 S F da?>
- 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 8d&%H,
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横向位置 }i^$
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−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。 $oPc,zS-gL
−例如，激光束（紧密地）聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上，效果可能会大不相同。 RYdI$&]
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 2UxmKp[
在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 P(a}OlG
通过组件定位选项。 R \]C;@J<
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4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 ` $q0fTz %"WhD'*z} R iFUa
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单光栅分析 $V F$Ok>
- 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 9TwKd0AT$&
系统内的光栅建模 #WS>Z 3AY
- 但是，任何现实的光栅结构都放置在基底上，使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 RE1M4UV.
- 平面建模考虑了菲涅耳损耗，但不与光栅叠层的FMM计算耦合。 *,~L_)vWO
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 c0;rvw7
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/Z 5. 光栅级次通道选择 ^x_$%8 M+b?qw /Z[HU{4
方向 X #zp,7j?
- 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 S)/548=`
衍射级次选择 G& YcXyH
- 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 qh6rMqq
- 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。 nzbAQ3v
备注 JoZS p"R
- 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 J~50#vHY
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 )uM v] mI]gDL 1 6. 光栅的角度响应 'sE["e C mkrVeBp lD-2 5~YV
衍射特性的相关性 .Lu3LVS
- 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 N
Hn #c3o
- 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。 {s@ 0<!
- 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） SpYmgL?wJ
- 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 MSRk|0Mcr
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 M?GkHJ %! .2s^8 g O 示例＃1：光栅物体的成像 Zo
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→ 查看完整应用使用案例 ^@{"a Pn6~66a6 2. 光栅配置与对准 Tu5p`p3-j FFN Sn  *M_^I )*L
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R/kJUl6HEl 3. 光栅级次通道的选择 e`q*'u1?
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 E.+%b;Eqe T7Y}v,+- 示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 ~(7ct*U~
ST;o^\B 1. 光栅配置和对准 B2'TRXIm1U
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e9tb]s A G 2. 基底处理 /oLY\>pD
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 aM(# J7; ~PpDrJ; Va 示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 E*wG5] at
I,`;#Q)nx 1. 用于超短脉冲的光栅 :FfEjNil
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→ 查看完整应用使用案例 nk7>iK!i t|h c`| 2. 设计和建模流程 5 E1`qof
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 LME&qKe5 6H5o/ )Q~ 3. 在不同的系统中光栅的交换 &5 ${k'
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 8q9ATB-^> 1X5Yp |Ho 进一步阅读 6 M _: D
- Configuration of Grating Structures by Using Interfaces (V\N1T,f
- Configuration of Grating Structures by Using Special Media }^$1<GT
- VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix] jZPGUoRLg jC># `gD
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