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1. 摘要 f#}P>,TP
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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。 {j O:9O @
V`qHN M/t
 f(!:_!m* `wz@l:e 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 bzD <6Z oG~a`9N%C 单光栅分析 `6;%HbP$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。 .E}fk,hLB −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。 1eQ a54n BS*IrH
H  $}RB K'cr} 系统内的光栅建模 p+#$S4V s"*ZQ0OaD
−在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 G6wBZ?)k
−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。 ]pr( hk
_1_CYrUc  ,?g}- >ZB }qU(G3 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。 >KXSb@
^x(BZolkm 3. 系统中的光栅对准 !\w@b`Iv8 ' k[d&sR QII-9 RxX"
安装光栅堆栈 |^p7:)c y
−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）。 >8h14uCk
−参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 S_?{ <{
堆栈方向 3>;zk#b2
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 a oj6/
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安装光栅堆栈 OSACH0h
- 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）。 B>sSl1opI
- 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 A'Q=Do E
堆栈方向 &L6xagR7M
- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 %%`Q5I
- 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 p2T<nP<Pt
('k ;Ikut
/6)6 =(\
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0-[ 'MZX"t
横向位置 Q'-g+aN
−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。 ~1e?9D
−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。 x [XN;W&
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 BPRhGG|9j
在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 ;Z:zL^rvn
通过组件定位选项。 R%l6+Okr
"Z xM,kI
 5-rG 8
4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 +M@p)pyu |VC|@ Q G&ZpQ)
单光栅分析 m"3gTqG
- 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 |ci1P[y
系统内的光栅建模 7 bcl^~lY
- 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。 4rX jso|
- 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。 q u>5 rg -
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 ;&="aD
q]PeS~PjF\
 vm,/?] P 79}voDFd 5. 光栅级次通道选择 E1'|
;}/ 7,vvL8\NHu Wk3R6
V
方向 "^?|=sQ
- 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 A\Ax5 eeL
衍射级次选择 m3o+iYkMD
- 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 s^O>PEX&<I
- 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。 H{&o _
备注 f( =3'wQ
- 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 (jQ]<q%P
-w7g}
 Hzos$1DJ ';T=kS<^_ 6. 光栅的角度响应 8M9LY9C . Y@)3 `8 Q3= ^)3
衍射特性的相关性 |n9q 4*dN
- 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 s+mNr3
- 对于不同的波长/偏振，衍射效率也不同，并且对于不同的入射角，衍射效率也不相同。 #f *,mY|>
- 为了解决与角度有关的衍射行为，可能需要指定k域中的采样点（等效于角度空间） {/Mz /|%
- 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 F|Y}X|x8Q
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G 示例＃1：光栅物体的成像 mn5mdrv3WZ
&RSUB;y mL 1. 摘要 Kterp% J?
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→ 查看完整应用使用案例 W.nQYH
Z.!tp 2. 光栅配置与对准 %+>t @F,GM Z: TW{:lrI  ZW+[f$X
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A4kYE A 3. 光栅级次通道的选择 jGp|:!' w
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 FNQR sNi K9-?7 X 示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 dV~yIxD}C*
KN41 kkN 1. 光栅配置和对准 fi/[(RBG
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\&|zD"* 2. 基底处理 ?AL;m.X-@
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 bU(H2F v zAr@vBfC% 3. 谐振波导光栅的角响应 pONBF3H8
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 Ax'jNol #7 wOr78 4. 谐振波导光栅的角响应 )2 Omsh
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 4sj:%% UE 5)}3C_pmW 示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 G:n,u$2a<
z j[/~ I 1. 用于超短脉冲的光栅 '[XtARtY`
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→ 查看完整应用使用案例 y 093- EPY64 { 2. 设计和建模流程 8SG* 7[ T7
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 AqD)2O{VO RsY7 F; 3. 在不同的系统中光栅的交换 |'C {nTX
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 T'n~ Qf U x B%Felz 进一步阅读 n+ C,v.X
- Configuration of Grating Structures by Using Interfaces ~"oxytJ
- Configuration of Grating Structures by Using Special Media eyx;8v cM
- VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix] U\_-GS;1 |"7^9(
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