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1. 摘要 Q)x?B]b-
(NGu9uJs
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。 ?8 SK\{9r6
GY oZ$p" C
 eq^TA1>T >;&Gz-lm 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 bjPka{PBj ,\ BVV, 单光栅分析 7%{R#$F −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。 EKqi+T^=F −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 u\ls^ W3 ^z Ij  v#RW{kI 系统内的光栅建模 z7-`Y9Ypd FhW mO
−在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 R;H?gE^m-
−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。 J&A;#<qY
M ,c rz  ,VPb Uo@ - G8 c5b[ 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。 D`~JbKV5@^
c vKV95bn 3. 系统中的光栅对准 aGpCNc{+
K R&s? sT)6nV
安装光栅堆栈 PKi_Zh.D
−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）。 Xc\* 9XV:
−参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 Yx6hA#7I
堆栈方向 >Z *iE"9"
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 DKh}Y
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安装光栅堆栈 Xad*I ulj
- 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）。 Yy]T
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- 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 \@i=)dA
堆栈方向 \3r3{X
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- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 "LOnD a7E^
- 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 4Rh R[
z+jh ;!i
 4GV Nw!V z/S,+!|z h}avX*Lx_
横向位置 DR6]-j!FK
−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。 K'NcTw#f
−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。 CD} Ns
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 :y\09)CJK
在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 F+Z2U/'a
通过组件定位选项。 N<(HPE};
Id %_{),HX
 cS}r9ga Q
4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 en>9E .?N 27>a#vCT @&5 A&(
单光栅分析 VpSEVd:n
- 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 *xcP`
系统内的光栅建模 |1"!k A
- 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 'l^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。 7IW> >RBF
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 =D].`
>dk 9f}7-
 /&h+t^l_Qj ZW*n /#GUC 5. 光栅级次通道选择 -l
"U"U"F t^.'>RwW| |z~LzSJv
方向 ^Gq5ig1rxy
- 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 J3G7zu8
衍射级次选择 Wt J{
- 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 t8& q 9$
- 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。 t[Ef OQ
备注 !9r:&n.\
- 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 /BpxKh2p
Pd~MiyO;K
 aX^+ O, ^Dr.DWi{$ 6. 光栅的角度响应 iITp**l Uki9/QiX> Pr+~Kif
衍射特性的相关性 Q2/.6 O8
- 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 JRO$ <
- 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。 i[150g?K
- 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） -#?<05/C>
- 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 KFDS q"j
z/1{ OL
 aI (>]sWJ e7xj_QH 示例＃1：光栅物体的成像 ni6r{eSQ
z<pJYpxH 1. 摘要 e"R m_t
g{>^`JtP
 zX kx7d8
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→ 查看完整应用使用案例 h1+ hds+ q* !3C 2. 光栅配置与对准 H9`
f0(H LK}-lZ`
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 5]"SGP  &Y7C0v
^Y04qe Rd 3. 光栅级次通道的选择 *Msr1 5
6;oe=Q:Q
 9<s4yZF@x ~p*1 :ij 示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 ; =jr0\| e
N[Sb#w`[/ 1. 光栅配置和对准 6)e5 zKW!?
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→ 查看完整应用使用案例 |dmh
'iUg[{'+ 2. 基底处理 7=P^_LcU
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 "0&N} ! gP0ndRJ= 3. 谐振波导光栅的角响应 Zb''mf\
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 ;(6P6@+o 'C?NJ~MN 4. 谐振波导光栅的角响应 #[ -\lU|
A0xC,V~z
 R,Oe$J< Q:MhjkOr} 示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 lKV" Mh+6
Yrn"saVc, 1. 用于超短脉冲的光栅 F}X0',
mBk5+ KyT
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4TRG.$ 2[
→ 查看完整应用使用案例 O}Le]2' Bjj<\8 ^M 2. 设计和建模流程 xiM&$<LpR
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 -_8*41 .%xzT J=! 3. 在不同的系统中光栅的交换 eN-au/kN
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 R+=a`0_S \4bWWy 进一步阅读 :tGYs8UK
- Configuration of Grating Structures by Using Interfaces g 9mG`f
- Configuration of Grating Structures by Using Special Media ]tt} #
- VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix] t})$ lM 30F!kP*E
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