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1. 摘要 ]^J+ -c
?a'6EAErC
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;:">NR
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 a|DsHZ^6^ 8
uDerJ ! 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 EJf #f eu# ,WwlG 单光栅分析 GVmC }>z −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。 kz ZDtI) −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。 !c3```* @s_3 0+  G'ij?^? 系统内的光栅建模 w)+wj[6
E X+=-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。 ~bdv_|k
−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。 [8>z#* B
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;JQX ! 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。 di~]HUZh)
K)\(wxv 3. 系统中的光栅对准 e]lJqC |u@+`4o >_XO c
安装光栅堆栈 "(s6aqO$
−为了描述系统内的光栅，光栅堆栈始终固定在参考表面上（仅平面）。 1HMUHZT
−参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 `/#f?Hk=
堆栈方向 ' .?^uM
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 f}^I=pS&
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安装光栅堆栈 !c%
- 为了描述系统内的光栅，光栅堆栈始终固定在参考表面上（仅平面）。 9YB2 e84j
- 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 U ^MuZ
堆栈方向 u* 2fP]n
- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 ^YGT h0$W
- 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 (a[.vw^g
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 ebq g"tPN{ MDJc[am 11@]d ]v ,
横向位置 >c<pDNt?
−对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时，必须考虑光栅的横向位置。 axmsrj W#
−例如，激光束（紧密地）聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上，效果可能会大不相同。 C,/O
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 \)OEBN`9#
在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 5F2_xH$5
通过组件定位选项。 #%:c0=
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4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 vA=Z=8 gH[,Xx?BN! F@Q^?WV
单光栅分析 ]jyM@
- 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 \<~}o I
系统内的光栅建模 4S|=/f
- 但是，任何现实的光栅结构都放置在基底上，使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 ^T:gb]i'Qa
- 平面建模考虑了菲涅耳损耗，但不与光栅叠层的FMM计算耦合。 gxwo4.,
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 a d9Cs vW
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~'gb 5. 光栅级次通道选择 fiVHRSX60 qz !Ph5 ( ]IZ>2!6r
方向 &SH1q_&BQ
- 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 LvcuZZ`1a
衍射级次选择 w&Y{1r F>
- 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 MuwQZ] u
- 并非总是需要考虑所有衍射级，建议仅使用感兴趣的衍射级。 2?W7I/F
备注 ^rL_C}YBj-
- 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 Gh}yb-$N`&
0w %[
 lwT9~Hyp KVkMU?6 6. 光栅的角度响应 glE^ t6 ) ecj7BT[mLI DIaYo4
衍射特性的相关性 N>|XS
,
- 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 >xqM5#m`E$
- 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。 m} 3gZu]
- 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） ('C7= u&F
- 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 e$ e#NoN
Md,pDWb
 t 9^A(Vh"- AQss4[\Dx 示例＃1：光栅物体的成像 DWU`\9xA*
0:=ZkEEeU 1. 摘要 Pf <[|yu4?
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→ 查看完整应用使用案例 hePPxKQ- Wht(O~F 2. 光栅配置与对准 g5Z#xszj+ 1[ ;;sSp  4/e60jA
B=Ym x2A9]
 80pid[F  eq[Et
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s' 3. 光栅级次通道的选择 #!2k<Q*5uT
Zg~nlO2
 ;eL9{eF *\uM.m0$ 示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 ememce,Np
&a,OfSz 1. 光栅配置和对准 A"v{~
5J2=`=FK
 <#M`5 X.
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→ 查看完整应用使用案例 BvD5SBa}"
o>Er_r 2. 基底处理 44ed79ly0)
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 m#vL*]c} @}-r&/# 3. 谐振波导光栅的角响应 SOZPZUUEJ
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 S=`+Ryc Sh6JF574T 4. 谐振波导光栅的角响应 X-LA}YH=tS
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 +|iY g/2 )E#2J$TD 示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 :O<bA& :d
wC_l@7 t 1. 用于超短脉冲的光栅 u lFzZHJ
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/iC;%r1L
→ 查看完整应用使用案例 {6 6sB{P tR0pH8?e" 2. 设计和建模流程 H5CR'Rp
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 fWc|gq $rF=_D6 3. 在不同的系统中光栅的交换 2&'|Eqk
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 >(w2GD? 4/ kv3rv 进一步阅读 p(;U@3G
- Configuration of Grating Structures by Using Interfaces &6 s) X
- Configuration of Grating Structures by Using Special Media 3f " %G\
- VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix] PWRy7d VErv;GyV
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