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1. 摘要 Kj R ^6v
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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。 i~\fp ay
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S! AJ-p|[wPz 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 }V.Wp6"S ns_5|*' 单光栅分析 Kg0Vbzvb −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。 V|.3Z\( −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。 H\ A!oB,sw b-e3i;T!}~  G)28#aH 系统内的光栅建模 /{pVYY 41luFtE9
−在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 %AbA(F
−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。 /6 0 `"xH
[u[`!L=  2`(-l{3 !4uTi [e 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。 fu |N{$h%X
Sfc 0 ~1 3. 系统中的光栅对准 aaq{9Y# W69
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安装光栅堆栈 0-~Y[X"9.
−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）。 J_tj9+r^
−参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 eCB(!Y|
堆栈方向 q0Fq7rWP
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 ]@OGp:Hz
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安装光栅堆栈 E@\e37e
- 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）。 @xR7>-$0p
- 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 Wr h C
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堆栈方向 6'y+Ev$9
- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 Xv 3u}nPMq
- 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 ?Dro)fH1
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 z'a#lA.$} }B2H)dG^K PbOLN$hP
横向位置 WT Pp/Nq'
−对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时，必须考虑光栅的横向位置。 Ko6 tp9G
−例如，激光束（紧密地）聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上，效果可能会大不相同。 `Z]Tp1U
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 <>G WS W
在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 pq[R H-{
通过组件定位选项。 }$u]aX<
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4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 5 VIpA $|.x !sA ty ]JUvR@
单光栅分析 {=
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- 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 +7?p& -r)x
系统内的光栅建模 K[Rl R+j
- 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。 LXj2gsURu%
- 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。 s~ Wj h7'
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 !cnun Lc`
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 ey<u ,I q+ v 5. 光栅级次通道选择 u2K{3+r`' ~rE U83 NL&(/72V
方向 #M*h)/d[A
- 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 7k{Oae\ $
衍射级次选择 y [e $
- 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 uy\ < t
- 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。 N8(xz-6
备注 kRNr`yfN
- 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 [dFxW6n
`*e',j2}UU
 yrO'15TB +]H9:ARI 6. 光栅的角度响应 '5wa"/ ?w V1Dwh @iS dA> t
衍射特性的相关性 (V @g?|LZ
- 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 ju8tNL,J
- 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。 QQP bKok>
- 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） pI7\]e
- 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 )c5 M;/s
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U$mtW 3 D,PbAd 示例＃1：光栅物体的成像 ])}{GW
h8 >7si 1. 摘要 s<'^
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→ 查看完整应用使用案例 dgpo4'c} 3B/ GcltfM 2. 光栅配置与对准 rklr^ e ;%2 /  DbJ:KQ!*
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_cR2 3. 光栅级次通道的选择 KL# F5\ E
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 @gENv~m<OI g 'c4&Do 示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 Xhtc0\0"(
{"!V&} 1. 光栅配置和对准 f 7{ E(,
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dsX{ 5
→ 查看完整应用使用案例 K CJ zE>
r4dG83qg 2. 基底处理 -"u}lCz>
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 i N+Dmq5 QKc3Q5)@j 3. 谐振波导光栅的角响应 |xQ G
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 2,puu2F ]G ow 4. 谐振波导光栅的角响应 hJ.XG<?]$
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y 示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 X<\^*{
iq,qf)BY.| 1. 用于超短脉冲的光栅 (*7edc"F
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→ 查看完整应用使用案例 -en:81a# b')CGqbbmT 2. 设计和建模流程 ySP1WK
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 5fv eQI~! dm,7OQ 3. 在不同的系统中光栅的交换 AOWX=`J8V
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 8wwqV{O7 %/~6Qq 进一步阅读 ?;,s=2
- Configuration of Grating Structures by Using Interfaces G ^p>fy~
- Configuration of Grating Structures by Using Special Media r1E ccY
- VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix] );}k@w
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