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1. 摘要 |[#Qk 4Ttf
l\N2C 4NG
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。 rZB='(?
l9j = ;h
 fXnewPr=# WZ!zUUp }V 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 54WX#/<Yik /TB{|_HbW 单光栅分析 vA op#V −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。 YE*|KL^ −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。 s}UJv\* FY )]yz  )+,h}XqlX 系统内的光栅建模 w mR~e *m> [\)
−在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 DS @Yto
−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。 =5^1Bl
K3=0D!D q  4=y&}3om(0 W79.Nj2` 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。 I} Q+{ /?/
hD?6RVfG 3. 系统中的光栅对准 UYy #DA T ]/> c q6sb;?I
安装光栅堆栈 G9j f]Ye;
−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）。 6pC1 C.
−参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 ()t~X Q
堆栈方向 Dz2Z
(EXI~
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 Z'5&N5hx
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KC:6^h'.
安装光栅堆栈 ld|GY>rH
- 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）。 xbcmvJr G
- 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 % `]!atH
堆栈方向 >6WZSw/Hq
- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 H!"TS-s`
- 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 <RC %<
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 Q*'OY~ C}jrx^u> #^aa&*<D_
横向位置 .ej+?QYwC
−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。 i+T5 (P$
−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:6
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 pz/W #VN
在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 %FqQ+ 0^
通过组件定位选项。 {(Mmv[y
O<@L~S]
 K ]yWp W
4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 :w |=o9J &0G9v z"7X.*]
单光栅分析 -U9C{q?h
- 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 ~F Xq%-J
系统内的光栅建模 [,ulz4"
- 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。 \x4:i\Fx@
- 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。 gzW{h0iRr
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 lMg#zT !?
cud9oJ-=;
 >RJ&b yQ<h>J> 5. 光栅级次通道选择 rL+.3ZO):P @;hdZLG]`& mZ:#d;0
方向 1L7^g*
- 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 '<ZH zDW@
衍射级次选择 +`V<&
Y-5l
- 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 X+,0;% p
- 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。 &?xmu204
备注 FQ47j)p;
- 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 tW-[.Y -M,
Tj<B;f!u
 tgl 4p Ac S ^EAE] 6. 光栅的角度响应 CS-jDok _]D
6m2R .O#7X
衍射特性的相关性 OqF8KJnO;
- 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 Sx0{]1J
- 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。 N@!PhP
- 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） uKD
}5M?{
- 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 Ux= B*m1@{
oaI Lh
 q.@% H} %Kp^wf#o9 示例＃1：光栅物体的成像 `/!FZh<
!V/7q'&t= 1. 摘要 Lg#(?tMp,'
7 &%#bMnw
 b9-3
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→ 查看完整应用使用案例 \"Z\Af< 9 v3n4=gc 2. 光栅配置与对准 cc}#-HKR[ aXZ i 2  uf (_<~
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 bF+j%=  UVgSO|Tg
m^TN6/]) 3. 光栅级次通道的选择 M_ r[wYt!
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kNp); U&a(WQV9& 示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 r w gj]
v.u 5% 1. 光栅配置和对准 7-u'x[=m
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→ 查看完整应用使用案例 a69e^;,>q
DVKb `KJ" 2. 基底处理 T,vh=UF%]
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 du#f_|xG EN}XIa>R 3. 谐振波导光栅的角响应 e- \/1N84
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 @M'qi =s* CQrP%}`r 4. 谐振波导光栅的角响应 ozl!vf# kv
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 D. x8=|; }Ya! [tX 示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 9$C?)XK XB
8D jki] 1. 用于超短脉冲的光栅 |GsMLY:0
G#6Z@|kVw
 -!li,&,A1
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→ 查看完整应用使用案例 \+l_H4\`K cx &\oP 2. 设计和建模流程 M7 k WJ
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 t+] 1D@h v #:/27 3. 在不同的系统中光栅的交换 ki/Cpfq40*
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 3G 2iRr.o ^Qn:#O9 文件信息 r3-<~k-
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 H270)Cwn+ T:H~Y+qnt 进一步阅读 M V!d*\
- Configuration of Grating Structures by Using Interfaces 2 >j0,2
- Configuration of Grating Structures by Using Special Media a l6y=;\jZ
- VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix] [m 6+I9 <m V FC
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