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1. 摘要 w?:tce
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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。 u N8RG_Mb
H5>?{(m
 Gy) 2 `i<omZ[aT 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 |ya.c\}q AW8*bq1 单光栅分析 ?"$Rw32 −通过主窗口“光栅”菜单，可以进入仅针对光栅的特殊评估环境。 Yhte&,D" −它有助于分析和可视化光栅的衍射特性，例如衍射角度和效率。 ZX l_cq2r = ~_  B,A,5SuMk 系统内的光栅建模 E .N ,0a\Ka {^
−在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。
s>*xAIx
−这样可以对系统内的光栅进行建模，从而在考虑光栅可能产生的影响的情况下评估系统性能。 7>lM^ :A
JIPBJ  O',Vce$ T.}Y&,n$$5 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。 ny1;]_X_
! |\l* 3. 系统中的光栅对准 &EmG\vfE vb6kr?-i* Y'C1L4d
安装光栅堆栈 EKus0"|
−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）。 QQJf;p7
−参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 d}Q% I
堆栈方向 YD ;G+"n?T
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 <*(^QOM
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安装光栅堆栈 F?^L^N^
- 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）。 ALj~e#{;z
- 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 :V 1j*)
堆栈方向 ~7an j.
- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 *3)kr=x
- 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 m?kyAW'|
M|NQoQ8q
 k/(]1QnW YjH~8= = m*jT vn
横向位置 1ktxG1"1
−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。 Yt ?]0i+
−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。 /,`OF/%
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 H@1}_ d
在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 C;j& Vbf
通过组件定位选项。 IVY)pS"pR"
Re&"Q 8I.8
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4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 PD&gC88 sn"z'=ch 7Ja*T@ ! h
单光栅分析 W.NZ%~|+e/
- 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 }wkY`"
系统内的光栅建模 FgL892[
- 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。 ,J8n}7aI
- 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。 =3 Vug2*wd
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 A gZ?Ry
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7uU <Se9 aD 5. 光栅级次通道选择 z$W L x {`G d J>5 rkR@/
方向 !|up"T I
- 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 |R1T;J<[
衍射级次选择 5dB62dqN
- 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 nwh @F1|
- 并非总是需要考虑所有衍射级，建议仅使用感兴趣的衍射级。 Q n,6s% n
备注 9!
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- 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 4 M|u T
9-
[orL.D]
 "i\#L`TkzX %4f.<gz~r| 6. 光栅的角度响应 _bi)d201 Lm=;Y6'`N xhOoZ-
衍射特性的相关性 !3Pbu=(cte
- 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 ykx^RmD`~
- 对于不同的波长/偏振，衍射效率也不同，并且对于不同的入射角，衍射效率也不相同。 oFf9KHorW
- 为了解决与角度有关的衍射行为，可能需要指定k域中的采样点（等效于角度空间） >W;NMcN~
- 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 ]jFl?LA%7
4A6Yl6\Y
 c~?Zmdn: q;") 示例＃1：光栅物体的成像 (Xcy/QT
{BT /P ! 1. 摘要 XIbZ_G^ +D
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dct#4
s0^(yEcq
→ 查看完整应用使用案例 ?) y^ [9 z8'1R6nq 2. 光栅配置与对准 6oNcj_?7?q >
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 EP 4]#]5  ~?AEtl#&"
L" NHr~ 3. 光栅级次通道的选择 r~lZ8$KC
*L$2M?xkY
 %)x9u$4W2 `daqzn 示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 $Sgf jm
o^\Pt<~W 1. 光栅配置和对准 \ph.c* c
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→ 查看完整应用使用案例 3 /@z4:p0R
C/Khp + 2. 基底处理 ^ RA'E@ "
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 #_@cI(P @#)` -]g 3. 谐振波导光栅的角响应 K Lg1(W(
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 &0Yg:{k$ ]R#:Bq!F 4. 谐振波导光栅的角响应 \=A A,Il
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3"t]U'f DK)W
,z| 示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 4^tSg #!V{
MC}t8L= 1. 用于超短脉冲的光栅 ?m
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D(#f`Fj;
→ 查看完整应用使用案例 GiV %Hcx -3EQRqVg 2. 设计和建模流程 0 =j }`
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 1cLtTE Z<-_Y]4j 3. 在不同的系统中光栅的交换 ,^ UqE {
h[ DNhR
 ;sZG= y@ $;qi -K3j 文件信息 tnRf!A;m
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 `Y#At3{ )/H;5 cn 进一步阅读 {^VtD
- Configuration of Grating Structures by Using Interfaces <'a~ Y3B"o
- Configuration of Grating Structures by Using Special Media P[nc8z[
- VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix] py*22Ua^ M&Ka ^h;N
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