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1. 摘要 Ao$|`Lgj=z
); d"gv(]D
光栅是当前光学中最常用的衍射光学元件。如今已常用于复杂光学系统，与其他组件协同作用。因此，迫切需要对系统内部的光栅进行分析，从而评估系统的性能。我们将通过实例说明如何在VirtualLab Fusion对系统中的光栅建模。并将对光栅的对准、光栅级次通道设置以及光栅角度响应等问题进行讨论。 Wd?=RO`a
0gH;y+\=*
 DeTLh($\ ahg]OWn# 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 K[l5=)G0L 3]h*6 V1$ 单光栅分析 F&a)mpFv3c −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。 GuKiNYI_ −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。 b{}ao 3o`c`; H%p  2 #R8}\ 系统内的光栅建模 3ICM H
="de+S8W
−在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 W|\$}@>
−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。 U\i7'9w]3
"mc ] ^ O  /&W~:F rem Rm 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。 =)nJ'}x
yZc#@R[0 3. 系统中的光栅对准 ._T N;tR~' Y=Om0=v a;=IOQ
安装光栅堆栈 w#{S=^`}
−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）。 I-m Bj8^;
−参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 aole`PD,l
堆栈方向 _kdt0Vr,L
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 TNlOj a:
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 =Y5_@} \0
{!^0j{T
mX[J15
安装光栅堆栈 k,-0OoCL-!
- 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）。 Yb4%W-5
- 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 aUq 2$lw1
堆栈方向 + P<#6<gR
- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 vQy+^deW
- 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 e?+&2zMq
3EH7H W
 e'r-o~1eN a"^rOiXR{ >1$Vh=\OI
横向位置 p#6t KY; N
−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。 =3EjD;2
−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。 rp=Y }
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 [F
24xC+
在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 6N[X:F
3`,
通过组件定位选项。 -Eoq#ULvR
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'Bu-1{
 !o\e/ HGc!
4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 gv,1 CK sQn@:Gk MqRJ:x
单光栅分析 /Ow@CB
- 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 eV j7%9
系统内的光栅建模 ,n$NF0^l
- 但是，任何现实的光栅结构都放置在基底上，使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 (U@$gkUx}G
- 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。 F<DXPToX%
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 (XEJd4r
TQth"Cv2:
 ~~q>]4> 3sp-0tUE 5. 光栅级次通道选择 . f!dH 0cq<!{ d *t_Q5&3L+U
方向 >4J(\'}m|
- 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 #3?}MC
衍射级次选择 $e:bDZ(hjj
- 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 L~C:1VG5
- 并非总是需要考虑所有衍射级，建议仅使用感兴趣的衍射级。 Z>pZ|
备注 zbj V>5
- 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 a\&g;n8jA
+[}<u- -
 ?in)kL D"exI] 6. 光栅的角度响应 7"1]5\p^g \\;y W~ t9)S^: 0
衍射特性的相关性 i&{%} ==7
- 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 [Y.=bfV!
- 对于不同的波长/偏振，衍射效率也不同，并且对于不同的入射角，衍射效率也不相同。 [S9"' ^H
- 为了解决与角度有关的衍射行为，可能需要指定k域中的采样点（等效于角度空间） TX;)}\
- 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 ^0- e.@
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 a'A<'(yv 6 [?5hmc"w 示例＃1：光栅物体的成像 z bg GK7
KDb`g}1Q 1. 摘要 3-'3w ,
MjWxfW/
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^G3 8
k5Su&e4]]
→ 查看完整应用使用案例 MBAj.J ?!O4ia3nFk 2. 光栅配置与对准 RT${7= "BZ@m:I6hy  L|B! ]}
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 S&Q Xf<v  zRbY]dW
_3. rPS,s 3. 光栅级次通道的选择 cICf V,j
UZ#oaD8H6
 )sNPWn8<Uy =- ,'LOE 示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 ci/qm\JI<<
SlwQ_F"4L 1. 光栅配置和对准 @C^wV
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 vPc*x5w-
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→ 查看完整应用使用案例 |* ^LsuF b
@DF7j|]tV 2. 基底处理 %ZX9YuXQ
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 PQa0m)H@ (=%0$(S> 3. 谐振波导光栅的角响应 57=d;Yg e
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 [YZgQ :Z x|= 4. 谐振波导光栅的角响应 TiF+rA{t
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 boHbiE +vxOCN4}v 示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 esj6=Gh
lfre-pS+ 1. 用于超短脉冲的光栅 /sj*@HF=
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→ 查看完整应用使用案例 jM
@N<k 4 Yv:\c 2. 设计和建模流程 T\g+w\N
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 ~KYzEqy W]bgW Kd 3. 在不同的系统中光栅的交换 nO! &;E&
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 nj1o!+9>$ UoKVl- 文件信息 [0aC]XQZ
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 wDG b h= gPT_}#_GxM 进一步阅读 dR;N3KwY
- Configuration of Grating Structures by Using Interfaces mC$y*G
- Configuration of Grating Structures by Using Special Media +L`}(yLJ)9
- VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix] {Dk!<w I) '^ > }
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