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1. 摘要 ;Q*or2"!
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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-MjJ6D<
\\dM y9M-
 i,4>0o? )MchsuF< 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 |NC *7/} \EtQ5T*u 单光栅分析 Yqi4&~?db −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。 ]4]6Qki −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。 c>Xs&_ 1\ >^m  g^{@'}$ 系统内的光栅建模 UsQ+`\| >X4u]>X
−在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 Midy"
−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。 ?Yk.$90
[ knN:{ l  `FTy+8mw DLMM/WJg@ 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。 q~ZNd3O
MET' (m 3. 系统中的光栅对准 Slher0.Y $5< #n@
@jSYB+D
安装光栅堆栈 R:k5QD9/&p
−为了描述系统内的光栅，光栅堆栈始终固定在参考表面上（仅平面）。 SO( NVJh
−参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 1Z~)RJ< D
堆栈方向 OFv%B/O
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 vchm"p?9)
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安装光栅堆栈 Id|L`
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- 为了描述系统内的光栅，光栅堆栈始终固定在参考表面上（仅平面）。 _ Khc3Jo
- 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 F,MO@&ue"
堆栈方向 S.m{eur!,E
- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 ruzspS
- 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 `t9?=h!
O_ DtvjI'
 TDNQu_E pd7NF-KD
L0@SCt
横向位置 Ry K\uv
−对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时，必须考虑光栅的横向位置。 (>GK \=:<
−例如，激光束（紧密地）聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上，效果可能会大不相同。 I@%t.%O Jp
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 L>%o[ tS
在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 ^1aAjYFn
通过组件定位选项。 2hkRd>)&5
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4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 h`k"A7M DRgTe&+ Z2='o_c
单光栅分析 j eX^}]x|%
- 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 pxf$ 1
系统内的光栅建模 V <@ o<R
- 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。 7C ,UDp|
- 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。 \\7ZWp\fN
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 /fT+^&
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 J<maQ6p 0[*qY@ m:Z 5. 光栅级次通道选择 [4C: r! ( %xwl Mt5PaTjj
方向 MP 2~;T}~
- 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 /)(#{i*
衍射级次选择 dJ""XaHqf
- 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 fCtPu 08{Z
- 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。 R Yl >
备注 aZ'Lx : )R
- 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 mB9r3[
EC8b=B<DE
 y2vUthR wo 4NG?_D5& 6. 光栅的角度响应 Ii_ojQP-z fasgmi} ` poE6\
衍射特性的相关性 ?Poq2
- 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 #ap9Yoyk\
- 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。 sWblFvHqrU
- 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） sZm$|T0
- 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 pV,P|>YTf
+d!v} aJ
 Za8#$`zq J8)#PY[i4 示例＃1：光栅物体的成像 09kt[
F a_VKAq 1. 摘要 jR#~I@q^
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ZMLg;-T.&4
→ 查看完整应用使用案例 ;cz|ss= YH_7=0EJ 2. 光栅配置与对准 9n5<]Q ( ' dx1x6  z,:a8LB#[
`o? Ph&p}
 (%o2jroQ#  R%
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F]t (%{#W 3. 光栅级次通道的选择 ]t*[ %4
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 XNb ZNaAd Kmv+1 T0, 示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 g{9+O7q
b-*3 2Y% 1. 光栅配置和对准 dwv 6 ;x
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 u =/CRjot
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→ 查看完整应用使用案例 ]a3iEA2 (
mA@Me7m} 2. 基底处理 S#Sb ]
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 :C8$Xi_i} @ *DyZB 3. 谐振波导光栅的角响应 =.`qixN
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 k8uvNLA)a e D Z8w 4. 谐振波导光栅的角响应 <Ex Z:ip
V@Q K
 %F*|;o7 s 1#4PG'H 示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 {Pu\?Cq
T' aec]u 1. 用于超短脉冲的光栅 k') E/n
2 ',w[I
 FsG l J
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→ 查看完整应用使用案例 wB{;b B{ 1uk 0d`JL 2. 设计和建模流程 (x$9~;<S*d
R1W}dRE}
 <JwX_\?ln @AYo-gf 3. 在不同的系统中光栅的交换 FHPXu59 u
^ Mk%z9
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 ACK1@eF 0G2g4DSKD 进一步阅读 ;|cTHGxbE
- Configuration of Grating Structures by Using Interfaces `j9$T:`
- Configuration of Grating Structures by Using Special Media 9r2IuS0
- VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix]
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