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1. 摘要 ,' t&L]
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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。 C`3 XOth
J#4pA{0 1w
 TOgH~R= ]TUoXU2<x 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 VK u_ l s?; V!t 单光栅分析 bF*Kb"!CF −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。 >ifys)w g> −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。 O' ^A bO=, _8-1wx  59:kL<;S- 系统内的光栅建模 uh#E^~5S {| j- e{*
−在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 r8N)]Hs ZH
−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。 xiQc\k$
`('U p?  _Gb 7n 5p tj8o6N# 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。 2$b1q!g<
8@rF~^-_ 3. 系统中的光栅对准
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安装光栅堆栈 z Z~t ,>
−为了描述系统内的光栅，光栅堆栈始终固定在参考表面上（仅平面）。 :
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−参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 R f>V] R
堆栈方向 p<Tg}fg
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 5 ^l-3s?M
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安装光栅堆栈 prIJjy-F
- 为了描述系统内的光栅，光栅堆栈始终固定在参考表面上（仅平面）。 %wu,c e]*
- 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 c$u#U~~
堆栈方向 %4#ChlXB
- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 6 W$m,3Dg
- 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 [ 5M! '
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横向位置 3z#fFP@E
−对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时，必须考虑光栅的横向位置。 >%_i#|dE>
−例如，激光束（紧密地）聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上，效果可能会大不相同。 u+j x3aP:
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 ~aL?{kb+
在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 91T[@p
通过组件定位选项。 cj[%.M5iBA
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4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 0d`l ugf Lr"`OzD z RcI0n"Gi_
单光栅分析 X Fww|SG$
- 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 Fy_~~nI0
系统内的光栅建模 =_2(S 6~
- 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。 (Fk&~ /SP
- 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。 MSt@yKq
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 3}.OSt'=
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 KDDx[]1Q ;b,
bHL 5. 光栅级次通道选择 AIA4c"w.EO $')Uie<!8 zfGr1;
方向 ) f%Q7
- 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 bGB5]%v,
衍射级次选择 -PiZvge
- 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 #Z_f/@b
- 并非总是需要考虑所有衍射级，建议仅使用感兴趣的衍射级。 VZA>Er B
备注 fEyc3K' 5V
- 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 m W4tW
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 t@`Sa < DJR r 6. 光栅的角度响应 F;Ubdxwwl .ldBl 0Jm)2@
衍射特性的相关性 x^UAtKSy
- 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 `SYq/6$VEH
- 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。 2|8$@*-\
- 为了解决与角度有关的衍射行为，可能需要指定k域中的采样点（等效于角度空间） :HN\A4=kc(
- 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 ~T'$gl
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 kmsg aB7? >vQKCc|93 示例＃1：光栅物体的成像 z8w@pT
4({Wipd 1. 摘要 (_~Dyvo
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→ 查看完整应用使用案例 }cI _$ 6
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2. 光栅配置与对准 xgB-m[Xi DYL \= ya1  '\B!1B>T
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.^?Z3iA", 3. 光栅级次通道的选择 T9P u V
!X/O1PM|
 n' Z5rXg nA XWbavY 示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 P;l D ri
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: 1. 光栅配置和对准 EoHrXv
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→ 查看完整应用使用案例 >W@ 3_{0
,[ M^rv 2. 基底处理 i @spd5.
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 u69s}yZ $3 ~ /H"K 3. 谐振波导光栅的角响应 tY $4k26
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 ,zH\&D $>u BZWGXzOFh 4. 谐振波导光栅的角响应 ^Dw18gqr=@
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 B"fKv0 T6p2=o&p 示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 c9 N5 c
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6&$O 1. 用于超短脉冲的光栅 UG<`m]
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→ 查看完整应用使用案例 #`{L_n$c Z }Z]["q 2. 设计和建模流程 *%`jcF
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 wZ =*ejo 14;lB.$p 3. 在不同的系统中光栅的交换 nfzKUJ Y
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 YO^iEI. t+Rt*yj O 文件信息 H@hHEzO
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-z$&lP] :*{\oqFn~$ 进一步阅读 u9R:2ah&K
- Configuration of Grating Structures by Using Interfaces @&M$oI$4*
- Configuration of Grating Structures by Using Special Media 1$ G'Kg/
- VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix] J?N9*ap) @s/0 .7
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