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1. 摘要 Yq%9M=#k
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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。 mqSQL}vR
SV~cJ]F
 H\0~#(z?. z <##g 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 3%%o?8E S WZ*ws[dVI 单光栅分析 2C9V|[U, −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。 Ljx (\Cm −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。 & I (#Wy3 Y}#J4i0b*  `CgaS# 系统内的光栅建模 j ~1B|,H S|]X'f
−在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 =[@zF9
−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。 gT#&"aP5S
R IY,K*f.  OeS\7 #p y[ 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。 %0,#ADCqOe
,u`YT%&L 3. 系统中的光栅对准 s0k`p<q 9+{G8$Ai Y[$!`);Ye
安装光栅堆栈 vfE6Ggz
−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）。 3~ S8!nx
−参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 PEuIWXr
堆栈方向 NR5oIKP?
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 a+!tT!g&I
Qg[/%$x.
 V I'hb'2
j{9D{
D IzH`|Y
安装光栅堆栈 fH > NJK;
- 为了描述系统内的光栅，光栅堆栈始终固定在参考表面上（仅平面）。 lS'-xEv?
- 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 w6 W}"Uw
堆栈方向 0QOBL'{7)
- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 MgNU``
- 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 h?;T7|^
k+8q{5>A<
 P:aJ # U}PiY"S< kZ erKP
横向位置 !Y\D?rKZ
−对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时，必须考虑光栅的横向位置。 WUsKnf
−例如，激光束（紧密地）聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上，效果可能会大不相同。 _oUHJ~&,
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 x"{'&J[hx
在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 /gu%:vq
通过组件定位选项。 * ]VFvh
S4h:|jLUF
 ^n"OL*ipG
4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 d~`x )B( eZdu2.;< j.L-{6_s>~
单光栅分析 =IW?WIXk
- 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 NCk r /#!
系统内的光栅建模 J<dVT xK12
- 但是，任何现实的光栅结构都放置在基底上，使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 43Qtj$F
- 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。 $d)ca9
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 },>pDeX^P
9lW;Nk*j:
 kMOpi =Z1 D[mSmpjE6& 5. 光栅级次通道选择 Mc%Nf$XQ x-AZ %)N9 u
a~CEs
方向 ?kZTI (
- 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 fD07VBS yl
衍射级次选择 {
Q`QX`#
- 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 L2pp6bW
- 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。 Lv'D^'I
备注 ]Qfn(u=o
- 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 `KK>~T_$J
& M~`:R
 f "9 q^ &Ibu>di4[ 6. 光栅的角度响应 h|h>u
^@ F^5?\ Q`rF&)Q5
衍射特性的相关性 -GqT7`:(H4
- 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 v|Yh w
- 对于不同的波长/偏振，衍射效率也不同，并且对于不同的入射角，衍射效率也不相同。 e#Z$o($t
- 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） C": o/;,1
- 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 =Uj-^qc E
PC[c/CoD
 _`I "0.B] .h&
.K 示例＃1：光栅物体的成像 Ty<L8+B|
Y;e,Gq` 1. 摘要 * =wYuJ#
`8I&7c
 g*F '[Z."
F P> )&3>_
→ 查看完整应用使用案例 x)JOClLr v k?skN@ 2. 光栅配置与对准 S3@ |Q\* r KrXd nY8  w 1Ec_y {
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24/XNSE,- 3. 光栅级次通道的选择 T`9u!#mT=
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 :gB[O>'<m #_|sgS?1 示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 tBm_YP[
(^5 7UmFv] 1. 光栅配置和对准 h@@nR(<i
JGFt0He]
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→ 查看完整应用使用案例 xy<`#
$&=p+ 2. 基底处理 +*n-<x5"
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 p)=~% 7DV Y(+^;Y3U 3. 谐振波导光栅的角响应 =B ];?%
W>=o*{(YO
 /{{UP- $v`afd y 4. 谐振波导光栅的角响应 kwud?2E
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 Qe'g3z> 6 8iV/ 7 示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 `$604+G
m ,R Dr 1. 用于超短脉冲的光栅 BYM3jXWi0v
M('d-Q{B7L
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e /8z+H^H
→ 查看完整应用使用案例 =1oNZKBP tQ~W EC 2. 设计和建模流程 = pIy
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 vU*x2fVb} }sxn72, 3. 在不同的系统中光栅的交换 % 5
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 6S.~s6o, m~],nl 文件信息 [<wbbvXR
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 7W9~1
.SC ,}C8;/V 进一步阅读
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- Configuration of Grating Structures by Using Interfaces s (&;q4|
- Configuration of Grating Structures by Using Special Media i_F$&?)
- VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix] M0-,M/]l A CV ek
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