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1. 摘要 Q_ctX|.
Ri|k<io
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。 `-VG ?J
i<%m Iq1L
 0 _Q * E3 RX:R*{] - 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 A9
U5,mOz pe|X@o 单光栅分析 oP/>ju −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。 c Zqfz −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。 >Q;
g0\I_ -*?p F_*w  HmvsYP66
系统内的光栅建模 6`acg'sk> %/5 1o6a
−在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 14mf}"z\
−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。 Zr =ib
{$;2 HbM(  '=VH6@vZ_' Cl,9yU)1n 两种建模方法通常可以一起使用，如先优化光栅结构本身，然后将其插入系统。 .}o~VT:!?Y
T/ik/lFI 3. 系统中的光栅对准 7%e1cI ;AKwx|I$g axX{6
安装光栅堆栈 ]D O&x+Rb
−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）。 j1/+\8Y
−参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 IroPx#s:i
堆栈方向 )i;un.
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 zX98c
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1B 5:s,Oyj
安装光栅堆栈 !$_~x
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- 为了描述系统内的光栅，光栅堆栈始终固定在参考表面上（仅平面）。 vDsF-u1
- 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 k@yh+ v5
堆栈方向 LT/mb2
- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 )>V?+L5M
- 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 {Ur7# h5
6hO-H&r++
 "tU wo(K[ |jsb@ jXixVNw
横向位置 =_l)gx+Y+y
−对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时，必须考虑光栅的横向位置。 lCR!:~
−例如，激光束（紧密地）聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上，效果可能会大不相同。 8] `Ru5nd
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 1c$vLo832
在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 5MR,UgT
通过组件定位选项。 M%I@<~wl
b?8)7.{F{
 +y/ 55VLq
4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 z8E1 m" <`)iA-Df;9 Ke!'go hv
单光栅分析 -U >y
- 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 E;9>ePd@
系统内的光栅建模 Or8kp/d
- 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。 L0L2Ns
- 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。 ;'0=T0\
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 .1# kD M
0OnV0 SIL
 H>XFz(LWh Qs%B'9") 5. 光栅级次通道选择 2z\e\I BEUK}T K4 Y1)!lTG
方向 Y%@hbUc}x9
- 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 ~E)fpGJ
衍射级次选择 }gv8au<
- 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 #$E)b:xj
- 并非总是需要考虑所有衍射级，建议仅使用感兴趣的衍射级。 2: SO_O4C
备注 PX2c[CDE^
- 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 uOd& XW
l$XPIC~H
 Yf}xwpuLk A%X X5* 6. 光栅的角度响应 /TV= $gB` IeP
WOpj3 02=ls V!U
衍射特性的相关性 dg_G s>?2
- 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 QI_4*
- 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。 ok{!+VCB5
- 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） H
C0w;MG)
- 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 R#W&ery
Ln!A:dP}c-
 \)/yC74r7( cBXWfv4 示例＃1：光栅物体的成像 a`!@+6yC
xfFg,9w8 1. 摘要 />44]A<
*F`A S>
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)Eo7?]-
→ 查看完整应用使用案例 Ii &7rdoxe 3\:y8 | 2. 光栅配置与对准 bt$)Xu<R +>\id~c (  !mM pb/&&S
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 g(|{')8?d  6"f}O<M 5H
yuhnYR\`m 3. 光栅级次通道的选择 &l dBv_
ye}p ~ &
 e q4C+&O& om h{0jA0 示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 c>"cX&
?OlV"zK 1. 光栅配置和对准 N!2Rl
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 Np+&t}
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→ 查看完整应用使用案例 eKvV*[N a
Qnd5X`jF# 2. 基底处理 -E"GX
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 $%R$ G`.KM u8GMUN 3. 谐振波导光栅的角响应 GL{ 57
{gbn/{
 *+)AqKP\Kv UMl#D >:C< 4. 谐振波导光栅的角响应 $(e #aHB
0 &_UH}10
 ,\2:/>2 YH&bD16c3 示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 ^z6_ Uw[
-!W<DJ* 1. 用于超短脉冲的光栅 >9e(.6&2XZ
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→ 查看完整应用使用案例 @c9^q> Uv sm[94,26 2. 设计和建模流程 QTX8
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 p~ HW 5\4 JM1R ;i6 3. 在不同的系统中光栅的交换 t58e(dgi
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 [ i#zP [(1c<b2r 进一步阅读 0c K{
- Configuration of Grating Structures by Using Interfaces y E [#ze
- Configuration of Grating Structures by Using Special Media "BX!
- VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix] /|6;Z}2 pvmC$n^zc
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