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。
n;@bLJ$W }q $5ig 
AyNI$Q6Z 4Uphfzv3 D 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 )6q,>whI] !ePr5On 单光栅分析
qv]}$WU −通过主窗口“光栅”菜单，可以进入仅针对光栅的特殊评估环境。
9;r)#3Q[^ −它有助于分析和可视化光栅的衍射特性，例如衍射角度和效率。
~R22?g. >Db; yC& 
A/u) # ^\ 系统内的光栅建模
Yzh"1 |O 4 3mP]*=A −在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。
EB2w0a5 −这样可以对系统内的光栅进行建模，从而在考虑光栅可能产生的影响的情况下评估系统性能。
+z9Q -d%O MUTj-1 H6) 
K('hC)1 E^vJ@O 两种建模方法通常可以一起使用，如先
优化光栅
结构本身，然后将其插入系统。
~$)2s7
O F
P* lQRA 3. 系统中的光栅对准 ~y H?=:>U \6R,Nq | N[<x@ 安装光栅堆栈
Xc?&_\. + −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）。
Lv| q −参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。
,1 [q^-9 堆栈方向
$, ,op( −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈
3BtaH#ZY {ys=Ndo8 
lfqiyYFm ~:Ll&29i / c AUl 安装光栅堆栈- 为了描述系统内的光栅，光栅堆栈始终固定在参考表面上（仅平面）。
1][4.}?F[ - 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 堆栈方向
KwPOO{4]g - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。- 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。
/a tW8 `& Dpl A? 
gP0LCK > G LIi6 ] Hzt b 横向位置
Uk^B"y_ −对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时，必须考虑光栅的横向位置。
@GdbTd −例如，
激光束（紧密地）聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上，效果可能会大不相同。
?d{Na= O\ −光栅的横向位置可通过一下选项调节
[_1G@S6Ex 在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或
dwDcR,z?a 通过组件定位选项。
mt,OniU= Q ;[M}MFc/` 
X!9 B2w 4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 ~N<4L>y< W g02 A\ Jl#%uU/sx 单光栅分析
whi`Z:~ - 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。
| }(`kW 系统内的光栅建模
23RN}LUi - 但是，任何现实的光栅结构都放置在基底上，使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。
8B\2Zfe - 平面建模考虑了菲涅耳损耗，但不与光栅叠层的FMM计算耦合。
de p= & - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。
X voo= ;[=8B \? 
(9Ux{@$o[ m i,E- 5. 光栅级次通道选择 L"o>wYx +yk24
` > x KuRh}^K 方向
P)Rh=U - 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。
;C3US)j 衍射级次选择
A8u V K5 - 对于方向组合，可能会有多个衍射级。
.QZaGw=,z - 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。
Wu[&Wv~ 备注
/v- 6WSN - 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响
l5Gq|!2yxD Mxyb5h 
]yK7PH-{L gW)3e1a 6. 光栅的角度响应 ]:Ns f|C0 .Le?T&_ G Uon/ G8 衍射特性的相关性
cx&>#8s& - 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。
]: 4*L - 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。
wt!nMQ - 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）
/ aZ+T5O - 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。
5=v}W:^v. ow_W%I=6 
mH%yGBp_ UNom- 示例＃1：光栅物体的成像 >qS9PX ts\5uiB<% 1. 摘要 K {|p~B
f&BY/ n,
tzZ`2pS h UTH*bL5/J2 F`gi_; c vk77B(u %?}33yV
2. 光栅配置与对准 Nl^;A> <u M+U9R@ 
WY?[,_4U
QZ6D7t Uc8
ok! L. ac 
[DJ|`^eKD xF;kT BRi 3. 光栅级次通道的选择 2% L L Sa
g)#W>.Asd
/|tJ6T1LrB 1_9<3,7 示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 Q.l}NtHwV 0AZ")<^~7 1. 光栅配置和对准 Z/k:~%|E
,\_1w
,]9P{k]O G`cHCP_n f .Q\Z'S^ o /j*d3 2. 基底处理 63\/ *
NNB
&e @2
\MyLc/Gh5 J] {QB^? 3. 谐振波导光栅的角响应 tSc Pa,(
#M9~L[nF S
39: bzUIF OLyf8&AU@ 4. 谐振波导光栅的角响应 $xzAv{
1oR7iD^
8aK)#tNWN A)bWcB}U 示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 nyQ&f'< F Hj"
n B 1. 用于超短脉冲的光栅 7j@Hs[
*
zr-*$1eu
- Ajo9H
fObg3S92
SIBtm m1W
)eUh=eW wjH zE
2. 设计和建模流程 wxKX{Bs
+ieY:H[
GWZ
}7ake *=8JIs A>! 3. 在不同的系统中光栅的交换 u_@ f$
CDsSr Khx
J"!v u.[
