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1. 摘要 $< ld3[l i
b=3H
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。 r=c<--_@
<, 3ROo76
 ) G7=G+e; m~uOXb 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 ki>~H!zB U \rh [0 单光栅分析 gNG r!3*)w −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。 )/t?!T.[ −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。 h=_mNG>R) @,XSs  $`Ix:g i 系统内的光栅建模 HK+/:'P u +{]xtQB=,{
−在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 xAggn
−这样可以对系统内的光栅进行建模，从而在考虑光栅可能产生的影响的情况下评估系统性能。 5JhdV nT_
>[6{LAe~hp  ' H7x L .G o{1[ 两种建模方法通常可以一起使用，如先优化光栅结构本身，然后将其插入系统。 L4L2O7
z4 E|Ai 3. 系统中的光栅对准 ]\ngX;h8G R>`}e+-D jjM{]
安装光栅堆栈 W[+ |}
−为了描述系统内的光栅，光栅堆栈始终固定在参考表面上（仅平面）。 ly WwGR
−参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 fqu}Le
堆栈方向 [=%TnT+^9
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 -7!&@w uQ
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lg pW@ g
安装光栅堆栈 bqQq=SO
- 为了描述系统内的光栅，光栅堆栈始终固定在参考表面上（仅平面）。 yz2Ci0Dwy
- 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 fm~kM
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堆栈方向 Ej7 /X ~
- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 nL:SG{7
- 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 <5=JE*s$NS
jp' K%P
 >M Jg , (Z5##dS3 fS Di- I
横向位置 PR|R`.QSs
−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。 ( )sTb>L
−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。 +h_ !0dG
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 6!^[];%xN
在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 wM[~2C=vx
通过组件定位选项。 a} S d W
XYoIFv?'
 _tr<}PnZ
4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 ~ d^<_R y0~Ia :y #"fJa:IYG7
单光栅分析 {G*A.$-d
- 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 w;v7_
系统内的光栅建模 Q
!qrNa6
- 但是，任何现实的光栅结构都放置在基底上，使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 )6~1 ^tD
- 平面建模考虑了菲涅耳损耗，但不与光栅叠层的FMM计算耦合。 ; v
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 )5fQ$<(Z
H UoyLy
 >!6i3E^ VDB;%U*D 5. 光栅级次通道选择 H&b3{yOa 22(*J< C6_@\&OA
方向 #GaxZ
- 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 N)% ;jh:T
衍射级次选择 _ .i3,-l)
- 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 G,= yc@uq
- 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。 fx8EB8A7K7
备注 >MJ?g-
- 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 \n0Oez0z!B
@xsCXCRWVV
 \8O O)98' ~8|t*@ D 6. 光栅的角度响应 z=&z_}M8 #<( = }? =OJ;0 /$6
衍射特性的相关性 )x#5Il
H
- 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 ECa$vvK
m
- 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。 TgU**JN)
- 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） ')S;[= v
- 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 ZWV|# c<G
}_QKJw6/"
 ~{>? *Gd&T UkC nqNvx 示例＃1：光栅物体的成像 $V6^G*Q
b=a!j=-D 1. 摘要 t<:D@J]a
Rd+P,PO
 &$`hQgi
?B.~ AUN
→ 查看完整应用使用案例 l6[lJ0Y o-7>eE}+ 2. 光栅配置与对准 KRsAv^'] , (G% e  _ nT{g
)_zlrX
 &K^MN d  l^NC]t
=j0x.f Se 3. 光栅级次通道的选择 5H ,G -
lhC6S'v q
 V[pvJ( o?Sla_D 示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 bAxTLIf
NCA {H^CL
1. 光栅配置和对准 !a1i Un9
PM$Ee #62R
 !Q-wdzsp?
Ccfwa x+
→ 查看完整应用使用案例 2^exL h
t0PQ~|H<KV 2. 基底处理 Ni[4OR$- O
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 *.y' (tj[ IKvBf'%- 3. 谐振波导光栅的角响应 \9)[ #Ld
U6 82 Th
 w5] "ga>Y ;'RFo?u K 4. 谐振波导光栅的角响应 AZFWuPJo
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 1TqF6`;+ 0rMqWP 示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 ](r
^.k,R
c|wCKn}` 1. 用于超短脉冲的光栅 MQcE6)
#G _/.h@
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→ 查看完整应用使用案例 1JTbCS 4 9w=kzo 2. 设计和建模流程 {ctwo X[;
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A%F$Mk 3. 在不同的系统中光栅的交换 OKY+M^PP
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 \ 3NS>v[1 :B#EqeI 文件信息 *Jnh";~b
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 O4+F^+qN +80 2`eax 进一步阅读 QJ4AL3
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- Configuration of Grating Structures by Using Interfaces ^E@@ YV
- Configuration of Grating Structures by Using Special Media p?myuNd[
- VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix] oXc/#{NC %< U{K;
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