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1. 摘要 9}4L 8?2
(z[cf|he
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。 6 3HxQH
XDn$=`2
 pyN PdEy NT/}}vES 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 '? d[ ip +5Mx0s(5 单光栅分析 H;^6%HV1 −通过主窗口“光栅”菜单，可以进入仅针对光栅的特殊评估环境。 3RD Q{&J: −它有助于分析和可视化光栅的衍射特性，例如衍射角度和效率。 9(C
Ke, a; "+Py  W]
lFwj 系统内的光栅建模 L 3/ua
/A>/]2(
−在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 GV g0)}
−这样可以对系统内的光栅进行建模，从而在考虑光栅可能产生的影响的情况下评估系统性能。 8z+ CYeV
0I.7I#'3O  .8,l hcpY ?O_;{(F_ 两种建模方法通常可以一起使用，如先优化光栅结构本身，然后将其插入系统。 w<'mV^S
A}%sF MA 3. 系统中的光栅对准 {U4%aoBd8 Oz+>I ^Q q[+ ];
安装光栅堆栈 3
-5^$-7_
−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）。 \dP2xou=
−参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 9;@6iv
堆栈方向 Fv3fad@x
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 m1(rAr1
T# 8O:
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rUj]6j=e
安装光栅堆栈 rc$G 0O
- 为了描述系统内的光栅，光栅堆栈始终固定在参考表面上（仅平面）。 G6I>Ry[2 ?
- 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 b&!X#3(KT
堆栈方向 l<gg5 Zea
- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 LTi0,03l<
- 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 t]Oxo`h=
5T,`j=\
 YS;Q l\4 xL mo?Y* En[cg
横向位置 _G`kj{J
−对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时，必须考虑光栅的横向位置。 ATwPfo8jx@
−例如，激光束（紧密地）聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上，效果可能会大不相同。 RhYf+?2
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 0"ZRJl<)[I
在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 pN?
通过组件定位选项。 L"AZ,|wIk
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,2.|
 &u.t5m7(
4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 :V8 \^ q),yY]5 A_CK,S*\,&
单光栅分析 8)T.[AP
- 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 gi~*1RIel;
系统内的光栅建模 Uc6P@O*,
- 但是，任何现实的光栅结构都放置在基底上，使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 (A?/ D!y
- 平面建模考虑了菲涅耳损耗，但不与光栅叠层的FMM计算耦合。 o@"H3
gz
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 1{_ ;`V
x%0Q W
 d?'q(6&H IN i(G-!g 5. 光栅级次通道选择 ?&"-y)FG 0 *x RHeql*`
方向 ]x?`&f8i
- 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 NKh 8'=S
衍射级次选择 gLU #\d]
- 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 o AvX(
- 并非总是需要考虑所有衍射级，建议仅使用感兴趣的衍射级。 =lA*?'kd
备注 @=:( b"Sg
- 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 wU+-;C5e
KxqJlben
 '9*(4/,UJJ aNw8][ 6. 光栅的角度响应 NZCPmst j#zUO&Q@ QF
Vy2 q
衍射特性的相关性 { |a=
- 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 Wu?4 oF
- 对于不同的波长/偏振，衍射效率也不同，并且对于不同的入射角，衍射效率也不相同。 O6 bB CF;
- 为了解决与角度有关的衍射行为，可能需要指定k域中的采样点（等效于角度空间） p%ek)tT
- 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 CB\E@u,
Ar,B7-F!
 ?u/RQ 1 >Ta|#]{ 示例＃1：光栅物体的成像 (w `9*1NO
DavpjwSn 1. 摘要 M |6 l
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=*_ T;;E
→ 查看完整应用使用案例 ?%(: :VGvL"Kro 2. 光栅配置与对准 &3 #19v7/ 7&-B6Y 4  Q!9AxM2K
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 Y`.FSs  Xz4T_- X8d
H N?NY 3. 光栅级次通道的选择 t4X:I&l-M:
-C1,$mk j
 j]~;|V5Z INt]OP D 示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 m W- 4
u?,M`w0' 1. 光栅配置和对准 `v)
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 FX}kH ]
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→ 查看完整应用使用案例 2SVBuV/R
HtFc+%= 2. 基底处理 }04 EM
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 Okxuhzn>" X"lPXoCN 3. 谐振波导光栅的角响应 U|yXJ.Z 3
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M>.9~ dPvRbwH< 4. 谐振波导光栅的角响应 s
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 ~F Ckr&Ky3 3 }hJ`xQ 示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 !79eF)
/h6K"w=='! 1. 用于超短脉冲的光栅 x6N)T4J(
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→ 查看完整应用使用案例 EnW}>XN :yFUlO: 2. 设计和建模流程 |f67aN
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 8=k IN-l_ 9:9gam 3. 在不同的系统中光栅的交换 J> Z.2
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 ;+;%s D l f 2Q 进一步阅读 !a9 `]c
- Configuration of Grating Structures by Using Interfaces >a%C'H.A9
- Configuration of Grating Structures by Using Special Media ag02=}Q'r
- VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix] tXXnHEz nY M2Vxi0+
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