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1. 摘要 Y?T{>"_W
I5$P9UE+^9
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。 <AHpk5Sn{
)?L= o0
 f^WTsh] Wgq |Q* 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 fV(3RG h~MV =7
lE 单光栅分析 ${+u-Wfau −通过主窗口“光栅”菜单，可以进入仅针对光栅的特殊评估环境。 nR!e ( −它有助于分析和可视化光栅的衍射特性，例如衍射角度和效率。 V|7Y Ra@ e%4?-{(  yC,/R371k 系统内的光栅建模 `+J Fvn! L"L3n,%F
−在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 N0U/u'J!g
−这样可以对系统内的光栅进行建模，从而在考虑光栅可能产生的影响的情况下评估系统性能。 l^B.iB
*dzZOe>,  +jN}d=N- |m19fg3u 两种建模方法通常可以一起使用，如先优化光栅结构本身，然后将其插入系统。 g;IlS*Ld
Gn]36~)*H 3. 系统中的光栅对准 e _vsiT s:`i~hjq bQll;U ^A
安装光栅堆栈 GN.O a$
−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）。 $ |4C]Me (
−参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 )vr@:PE
堆栈方向 <t%gl5}|
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 bm58 8UQ
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安装光栅堆栈 r;cDYg
- 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）。 0MQ= Rt
- 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 ."K>h3(&V
堆栈方向 3KLUH=)P
- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 T?9D?u?]
- 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 #XV=,81w
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 fS]& ?$q Ur j*V0^ x^eu[olN
横向位置 <QtZ6-;_f
−对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时，必须考虑光栅的横向位置。 [+#m
THX
−例如，激光束（紧密地）聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上，效果可能会大不相同。 Ku;fZN[g
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 l =^A41L_
在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 WxdQ^#AE
通过组件定位选项。 61\u{@o$
D+8d^-:
 R^Rc!G}
4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 +qxPUfN ! + x Q T& U}}iWN
单光栅分析 Wj{lb_Rj
- 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 pA7-B>Y
系统内的光栅建模 6|97;@94
- 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。 AXfU$~
- 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。 GqFx^dY4*
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 *7Dba5B
$QX$r N
 =j]y?;7q xh6(~'$ 5. 光栅级次通道选择 N_t,n^i9>* lED!}h'4 8K8u|]i
方向 ,"qCz[aDN1
- 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 I?KN7(9u?
衍射级次选择 %lK w+D
- 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 GR,2^]<{
- 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。 -15e
备注 {1GJ,['qL
- 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 $Dg-;I
r}U6LE?>
 %wD#[<BGn> 6(|mdk`i 6. 光栅的角度响应 ,n|si# 68 %aDs Xz]l#w4 Pp
衍射特性的相关性 Jcw^ Z,
- 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 eg mUUuO
- 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。 W5j wD
- 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） YMGy-]!o
- 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 .j6udiv5
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 |T#c q ! F)P:lvp<r 示例＃1：光栅物体的成像 i Ad&o `C
9#E *o~1 1. 摘要 x/QqG1q
2g(_Kdj*{
 DR"Y(-xl
opX07~1
→ 查看完整应用使用案例 ,@"yr>Q9#6 5!0iK9O 2. 光栅配置与对准 s5, @=(,
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 B<W}:>3  3j#VKj+Uc
#1 YMpL 3. 光栅级次通道的选择 ODJ"3 J
KFM[caKeJO
 8X;?fjl`" lM-\: Q! 示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 \Y#
88 Pt"[{1 1. 光栅配置和对准 zK0M WyXO
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→ 查看完整应用使用案例 + o+f\!
D pHubqWz 2. 基底处理 +Q&l}2
6/!:vsa"3
 at>_EiS ;Q ZG< 3. 谐振波导光栅的角响应 r*HSi.'21
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= |K! -J]?M 4. 谐振波导光栅的角响应 W83d$4\d
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 t!D' ZLw Q} #4Qz~n 示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 Ust +g4
AB=%yM7V* 1. 用于超短脉冲的光栅 COi15( G2
h]zok}$
 l6zAMyau5
3P_.SF
→ 查看完整应用使用案例 PvKGB01_ /OKp(u;)z 2. 设计和建模流程 4Q+ ,_iP
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 hC-uz _/3 9^^\Z5 3. 在不同的系统中光栅的交换 1dD%a91
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 R/u0, hn .(pI1 进一步阅读 Iq|h1ie
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- Configuration of Grating Structures by Using Interfaces %<~Ewno T
- Configuration of Grating Structures by Using Special Media sta/i?n
- VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix] S5|7D[* Y1o[|yt W
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