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1. 摘要 E*fa&G~s )
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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。 Y6v# 0pT
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 ccp9nX v `PvS+>q 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 \ pTv;( dK,=9DQy5 单光栅分析 yL K %lP −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。 YnW9uy5 −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。 3Co1bY: HDKY7Yr  &-JIXVd* R 系统内的光栅建模 ,dw \y/dn Q~k|lTf
−在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 ^tWSu?9
−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。 TXS`ey
ZM <UiN  pSI Xv%1J Y9vVi]4 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。 bFlI:R&<
]KXyi;n2 3. 系统中的光栅对准 EM! S ;i * LWihal `T ^0&#
安装光栅堆栈 Gm =&[ ?}
−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）。 ggYi 7Wzsd
−参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 |Tkicge S
堆栈方向 kM=&T fpj
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 Yl?s^]SFU
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安装光栅堆栈 99,=dzm
- 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）。 '&K' 0qG
- 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 C=U4z|Ym
堆栈方向 X%fLV(
- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。
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- 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 Yl$ @/xAa
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 >r,z^]- c'Z)uquvP G{ J u2HY
横向位置 {_$['D^ az
−对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时，必须考虑光栅的横向位置。 QQ S "K
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−例如，激光束（紧密地）聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上，效果可能会大不相同。 v$(Z}Hg
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 es.Y
在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 DAORfFG74
通过组件定位选项。 B> \q!dX3
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 xS+xUi
4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 NiE`u m !bnnUCTb\ CL-?Mi=Uc
单光栅分析 2 e3AmR@*
- 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 U7f
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系统内的光栅建模 f(!cz,y^\*
- 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。 h<PS<
- 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。 Nt?=0X|M
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 :6EX-Xyj
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 (dO0`wfM REi "Aj= 5. 光栅级次通道选择 YZnFU( j f.oY:3h: 2_?VR~mA#
方向 hjk]?MC
- 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 e},:QL0X
衍射级次选择 m c @Z+t'
- 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 Y( EF )::
- 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。 =T?Xph{
备注 5b I4'
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- 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 T<y fpUzX
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 v{ * 2F }v_|N"@ 6. 光栅的角度响应
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57'
衍射特性的相关性 55y{9.n*
- 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 q$}J/w( ,
- 对于不同的波长/偏振，衍射效率也不同，并且对于不同的入射角，衍射效率也不相同。 F4Cq 85#
- 为了解决与角度有关的衍射行为，可能需要指定k域中的采样点（等效于角度空间） 1}ifJ~)5S
- 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 ; >X;cZMd
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 [kgCB7.V 19oyoi" 示例＃1：光栅物体的成像 n>SK2`
[E2".F3 1. 摘要 `G*fx=N
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→ 查看完整应用使用案例 07ppq?,y ^d(gC%+!u 2. 光栅配置与对准 8hyX He S'@Ok=FSy  jgkY ^l
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eU]I ! pI< 3. 光栅级次通道的选择 jrttW T
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bux TvRm 7 示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 lC
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,&Zk63V 1. 光栅配置和对准 c N\_1
2:yXeSeA
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→ 查看完整应用使用案例 Wm)I d_
n2[h`zm1{B 2. 基底处理 0+w(cf~6
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 c<q~T >0k e?]H Ny 3. 谐振波导光栅的角响应 ;2sP3!*
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hyY+{% )$*B 4. 谐振波导光栅的角响应 `\=~
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 2Z`Jr/ q+w] Xs; 示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 V*@&<x"E
: ' pK 1. 用于超短脉冲的光栅 Ngm/ 5 Lc
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→ 查看完整应用使用案例 IiX2O(*ZE ~BnmAv$m[ 2. 设计和建模流程 h]VC<BD6S
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 %UV"@I+ wDBU+Z 3. 在不同的系统中光栅的交换 lr
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 N[yS heT ]XYD2fR2qA 进一步阅读 aq(i^d
- Configuration of Grating Structures by Using Interfaces K_qA[n
- Configuration of Grating Structures by Using Special Media }5B\: *yW
- VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix] )R"UX:Q> &.Yu%=}
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