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1. 摘要 V*P3C5 l
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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。 Oq~>P!=
yIC.Jm D*
 |eT? XT<=o IxC/X5Mp^q 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 D )z'FOaI ~@= :I 单光栅分析 { ?*3Ou −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。 X;ef&n`U0 −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。 pC,MiV$c" %m[
:},  (pXZ$R: 系统内的光栅建模 O[[:3!6q [AE-~+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。 fhqc[@Y[
−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。 xi= Z<G
| ZBv;BW  W,Q"?(+]B D&_Ir>"\ 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。 rqk1 F~j|
w :2@@)pr 3. 系统中的光栅对准 tK)E*! Kd}cf0 1GB$;0 W),
安装光栅堆栈 =1 g
−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）。 y0 5(/NH>
−参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 )qs>Z?7
堆栈方向 #I[tsly}
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 q%8%J'Fro
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 YGr mc o?G
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安装光栅堆栈 c"R`7P
- 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）。 z VleJ!d
- 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 q:N"mp<%
堆栈方向 :3F&NsgHH
- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 |GgFdn`>
- 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 f h05*]r
A,-UW+:
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cl4`FU s6SG%Vd
横向位置 J$6tCF D
−对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时，必须考虑光栅的横向位置。 j>X M+>
−例如，激光束（紧密地）聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上，效果可能会大不相同。 \/,54c2
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 FyY D7E
在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 bTB/M= M
通过组件定位选项。 nWpqAb
TS+itU62
 O~yPe.
4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 ~M`-sSjZs ]~~PD?jh K~ gt =NH
单光栅分析 HRO :U %
- 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 5Z{i't0CQ
系统内的光栅建模 Y$SZqW0!/
- 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。 HHa
XK
- 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。 )70-q yA
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 HJ[@;F|aU
`.Z MwA
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&[bl --E_s / 5. 光栅级次通道选择 e m`z=JGG F VBuCi?W UZsL0
方向 SS O F\
- 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 $%!'c#
F
衍射级次选择 O#}T .5 t
- 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 dWV.5cViP
- 并非总是需要考虑所有衍射级，建议仅使用感兴趣的衍射级。 FbB^$ ]*
备注 ]kUF>W 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 c!l=09a~a+
ig Fz~
 !4zSE,1 Sw HrHj 6. 光栅的角度响应 s 0,c4y M.|O+K z ^g/
衍射特性的相关性 b4%sOn,
- 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 RWM9cV5
- 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。 =Tv;?U C
- 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） X5i?B b.
- 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 %9ef[,WT
KS%LX c('
 "w}}q>P+sA -_&"Q4FR;+ 示例＃1：光栅物体的成像 .Bxv|dji
\IB@*_G 1. 摘要 uCGJe1!Ai>
tow0/ Jt
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yn=BO`sgW
→ 查看完整应用使用案例 Gs^hqT; h @H%)!f]zWt 2. 光栅配置与对准 ,S(^r1R ,h1
z8.wD|  c*LB=;npI
A2 'W
 5~GHA i
 Q/'jw yj_
ia#Z$I6 3. 光栅级次通道的选择 r(=
R5PXX &Q
 B->3/dp2c' z|,YO6(L 示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 z8 v] Kt &
rqJ'm?>c r 1. 光栅配置和对准 <Uj~S
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 G Y? ?q8
.W4P/P w'
→ 查看完整应用使用案例 XL9sm Fq
h" h3SD~ 2. 基底处理 (bpO>4(S
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 >T Z 'V, i=Nq`BoQf 3. 谐振波导光栅的角响应 (I(?oCQ
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 _:(RkS!x @)[Q6w`x 4. 谐振波导光栅的角响应 x"/DCcZ
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 *4]u?R )F e6>tE 示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 SP}!v5.
Y#aL]LxZE 1. 用于超短脉冲的光栅 &Pk #v
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→ 查看完整应用使用案例 "cJ))v-' >9-$E?Mt 2. 设计和建模流程 Vr/UY79
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 is?#wrV=K v)+E!"R3. 3. 在不同的系统中光栅的交换 <Wd#HKIG>l
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 f\p#3I wwH OKW}8 qM 进一步阅读 > nHaMj
- Configuration of Grating Structures by Using Interfaces j
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- Configuration of Grating Structures by Using Special Media zx #HyO[a
- VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix] *'?aXS -'r rdQKzJiX=U
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