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1. 摘要 _GqE'VX
!Yu-a!
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。 ItADO'M
$8 k_M
 l{9h8]^
#Uh 5tc 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 SWpUVZ yd l ,wN@Nk 单光栅分析 yU,xcq~l −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。 :N*T2mP −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。 : !3 y>bP) Bq@wS\W>b}  \F~Cbj+'Nu 系统内的光栅建模 1i:g
/H on?/ tHys
−在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 'V #ew\
−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。 w9$8t 9$|
% Au$E&sj  % V pBB ~qxXou,J 两种建模方法通常可以一起使用，如先优化光栅结构本身，然后将其插入系统。 ?4e6w
W"(`n4hi3 3. 系统中的光栅对准 SzX~;pFM0 #G` , Jy C&L6[]Z
安装光栅堆栈 xc.D!Iav
−为了描述系统内的光栅，光栅堆栈始终固定在参考表面上（仅平面）。 c8tC3CrKp=
−参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 -WvgK"k
堆栈方向 Y>Hl0$:=
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 ><Z3<7K9
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安装光栅堆栈 ([b!$o<v
- 为了描述系统内的光栅，光栅堆栈始终固定在参考表面上（仅平面）。 |qcFmy
- 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 ^z }lGu
堆栈方向 +'KE T,
- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 7G(f1Y
- 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 (0#F]""\e
X|E+K
 cO+Xzd;838 _iJXp0g ds;cfj[
横向位置 8<g#$(a_E
−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。 7[v@*/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。 Y%:0|utQC
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 E\~ KVn
在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 $KWYe{#
通过组件定位选项。 Qy5Os? 9"
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4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 r p
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单光栅分析 15KV} ){
- 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。
'nWs0iH.
系统内的光栅建模 'K` Rbhy
- 但是，任何现实的光栅结构都放置在基底上，使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 *H t*)l?
- 平面建模考虑了菲涅耳损耗，但不与光栅叠层的FMM计算耦合。 fA_%8CjI
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 KBw9(
R G0S
 Z%5nVsm:G Kka8cG 5. 光栅级次通道选择 MATgJ`lsy y (nsyA MuoctW
方向 1%spzkE 3P
- 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 F|?+>c1}
衍射级次选择 &^7uv0M<y
- 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 WVWS7N\
- 并非总是需要考虑所有衍射级，建议仅使用感兴趣的衍射级。 ihiuSF<NaQ
备注 tpa^k
- 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 3 g0u#t{
E
{ KS a
 =,4
' " YWRE&MQ_ 6. 光栅的角度响应 ,9Z2cgXwJ w3<"g&n| Ni!;-,H+E
衍射特性的相关性 vS$oT]-hKE
- 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 B)r r7B
- 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。 Wm)-zvNY;
- 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） p ,w|=@=
- 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 hqs $yb
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 ,2,SG/BB @P_C%}(< 示例＃1：光栅物体的成像 <mZrR3v'D
* H5PT 1. 摘要 t=Z& eKDC
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→ 查看完整应用使用案例 qRPc %" m<4s*q0\i 2. 光栅配置与对准 +urS5c*
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k,,!P"" 3. 光栅级次通道的选择 K85_>C%g
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 xH<'GB) G{kj}>kS_ 示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 x.b; +p}=
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g? 1. 光栅配置和对准 )=jT_?9b
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w]};0v&\~s 2. 基底处理 eo1&.FQu
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 #P(l2 ( })@tA<+ 3. 谐振波导光栅的角响应 \O kc5;kB2
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 Zc-#;/b3T }{ n\tzR 4. 谐振波导光栅的角响应 Bk@)b`WR
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S 示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 `#u l,%
jip\4{'N 1. 用于超短脉冲的光栅 PzjaCp'
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→ 查看完整应用使用案例 ^J8uhV;w (lb6]MtTHY 2. 设计和建模流程 !:(C"}5wM
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 @ ]f3| >I |G tY*| 3. 在不同的系统中光栅的交换 \a"i7Caa
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 SD?BM-&~ 25d\!3#E 文件信息 +UzXN$73
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- Configuration of Grating Structures by Using Interfaces :q^R
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- Configuration of Grating Structures by Using Special Media lW
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- VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix] =p]mX )I_ S?L#N
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