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1. 摘要 # T=iS( i
_@DOH2 lXJ
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。 mTZ/C#ir(
Qg4D*r\|@
 4ud(5m;Rle /2tA
n 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 6G8No-#y vV,TT%J8D 单光栅分析 gv*b`cl −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。 [LYO'-g^F# −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。 PLCm\Oh$l %_(vSpk 
^^a6 (b 系统内的光栅建模 3&hR#;,"X IZZAR
−在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 5YY5t^T
−这样可以对系统内的光栅进行建模，从而在考虑光栅可能产生的影响的情况下评估系统性能。 %*D=ni#(sT
5X{|*?>T  wvv+~K9jq Y~"tL(WfJl 两种建模方法通常可以一起使用，如先优化光栅结构本身，然后将其插入系统。 JipNI8\r
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iV^> 3. 系统中的光栅对准 pN9 ! Q]WBH_j ynI e4b
安装光栅堆栈 JW>k8QjyN
−为了描述系统内的光栅，光栅堆栈始终固定在参考表面上（仅平面）。 btW#ebm
−参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 Nq8ON!<<
堆栈方向 @%4 '2b
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 A8%
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K=gg <E<
 G5} _NS/
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安装光栅堆栈 _XZ
Gj:V
- 为了描述系统内的光栅，光栅堆栈始终固定在参考表面上（仅平面）。 @Jd&[T27Lr
- 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 \BHZRytQF
堆栈方向 pDS[ecx
- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 4C;;V m4~
- 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 GfONm6A
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 72nZ`u \K$\-]N+ :8yebOs
横向位置 M5I`i{Gw
−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。 F_@B ` ,
−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。 `l|Oj$
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 ZF>:m>
在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 |lNp0b
通过组件定位选项。 ,^9+G"H:I
*7A B0y0k
 aO{@ .
4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 \uZpAV)5 /\1'.GR _7!ZnJrR
单光栅分析 utck{]P
- 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 ?mNB:-Q
系统内的光栅建模 ag'hHFV
- 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。 \&F4Wl>`
- 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。 Kbu>U{'
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 ct\msG }b:
CR [>5/:M
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BV+& i p?] &5s 5. 光栅级次通道选择 %pVsafV AZ.QQ*GZ#y P0 0G*iY~\
方向 q^xG%YdPz+
- 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 EjfQ F C
衍射级次选择 kn:hxdZ
- 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 2TGND-(j
- 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。 + 3o
vO$g
备注 lw3H
8[
- 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 7rD 8
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 5WI
bnV@ %U{6 `m 6. 光栅的角度响应 / =9Y(v #?)6^uTW ;bwBd :Y
衍射特性的相关性 jm%P-C
@
- 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 & %/p; ::A
- 对于不同的波长/偏振，衍射效率也不同，并且对于不同的入射角，衍射效率也不相同。 n[>hJ6
- 为了解决与角度有关的衍射行为，可能需要指定k域中的采样点（等效于角度空间） du$lS':`
- 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 I'xc$f_+
[pU(z'caS
 4D& L]eJ ;?u cC@ 示例＃1：光栅物体的成像 $6m@gW]N
6wpW!SWD 1. 摘要 |ru!C(
d5-Q}D,P
 3>n&u,Xe
"d<uc j
→ 查看完整应用使用案例 C9 +rrc@4 "]j N'N(. 2. 光栅配置与对准 u>;aQtK~ XHv
m{z=  |8E~C~d
?5't1219
 8(j]=n6 r  Foq3==*p
qJF'KHyU{l 3. 光栅级次通道的选择 R:n|1]*f3X
yW? -Z[
 $cn8]*Z = {
1~]}K2 示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 {;Hg1=cm
GTOA>RB2 1. 光栅配置和对准 iJdJP)!tz6
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 n3?P8m$
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e3] pM
→ 查看完整应用使用案例 (,sz.
n7i~^nf> 2. 基底处理 ] K&ca
N5l`Rq^K
 8; `B3N7 K"[jrvZ= 3. 谐振波导光栅的角响应 _*=4xmB.=
\X6q A-Ht
 G8]{pbX :$VGqvO12W 4. 谐振波导光栅的角响应 -J!n 7
Q~ "Lyy8
 X*#\JF4$i xN$V( ZX4 示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 Q65M(x+oy
%{'[S0 @Z 1. 用于超短脉冲的光栅 k6DJ(.n'%a
O.#R r/+)
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→ 查看完整应用使用案例 .+Q 1h61$T O:+y/c 2. 设计和建模流程 "r;cH 5 3
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 D]d! lMK/ b"@-9ke5I 3. 在不同的系统中光栅的交换 9FC_B+7
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 kL s{B `r&Ui%fk;0 文件信息 fFC9:9<
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 wmK;0 )|H zZ9Ei-Q 进一步阅读 Gyy4)dP
- Configuration of Grating Structures by Using Interfaces r_ m |?U
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- Configuration of Grating Structures by Using Special Media r.@UH -2c
- VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix] ,]qc#KDq-1 oT:w GBW
?N+pWdi QQ：2987619807 qc'KQ5w7!
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