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1. 摘要 w\o?p.drp=
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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。 lxIo P
zq 1je2DB
 tI42 ]:z zPzy 0lx 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 $]v=2j -][~_ Hd{ 单光栅分析 3K2B7loD)~ −通过主窗口“光栅”菜单，可以进入仅针对光栅的特殊评估环境。 3
q1LIM −它有助于分析和可视化光栅的衍射特性，例如衍射角度和效率。 HjCWsQM TR;" &'#k  r%`g` It 系统内的光栅建模 (X =JT 0_F6t-
−在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 a_jw4"Sb
−这样可以对系统内的光栅进行建模，从而在考虑光栅可能产生的影响的情况下评估系统性能。 Nm;yL
]S@zhQ  _ebo 7Gwn ,&) 两种建模方法通常可以一起使用，如先优化光栅结构本身，然后将其插入系统。 aQjs5RbP~
;gS)o#v0 3. 系统中的光栅对准 muh[wo &8p]yo2zO =E 6ND8l@2
安装光栅堆栈 HQtR;[1
−为了描述系统内的光栅，光栅堆栈始终固定在参考表面上（仅平面）。 in-|",O`Z
−参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 o#GZ|9IL
堆栈方向 4= 7#= F1
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 >A5*=@7bY?
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安装光栅堆栈 R[#Np`z
- 为了描述系统内的光栅，光栅堆栈始终固定在参考表面上（仅平面）。 !wbO:py[8>
- 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 2VpKG*!\
堆栈方向 O0Z !*Hy
- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 4S%s=v w
- 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 k^VL{z:EWB
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 4d x4hBd !uZ)0R ^(+ X|t
横向位置 cn ~/P|B[
−对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时，必须考虑光栅的横向位置。 6!39t
−例如，激光束（紧密地）聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上，效果可能会大不相同。 ^LI\W'K
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 7)RDu,fx
在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 =EJ8J;y_f
通过组件定位选项。 hs;YMUA"
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4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 8SZZ_tS 3r 'zJBp 9a% %I^schE*
单光栅分析 i'cGB5-j
- 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 ]F{F+r
系统内的光栅建模 XW q`MwC9
- 但是，任何现实的光栅结构都放置在基底上，使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 t6q7 w
- 平面建模考虑了菲涅耳损耗，但不与光栅叠层的FMM计算耦合。 HfOaJ'+e<
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 ]
/"!J6(e
H\%^n<]#
 ~|Nj+A *w#^`yeo 5. 光栅级次通道选择 Lo<WK @
^q}.u` E8/Pi>QW
方向 m2a [ E0
- 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 XQ'$J_hC
衍射级次选择 ~0@ uR
- 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 /Moyn"Kj{
- 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。 mI,a2wqi
备注 oA* 88c+{f
- 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 01n7ua*XX
pP-L{bT
 o$p]
p9 H2S/!Q;K 6. 光栅的角度响应 .: Zw6 5_\1 f|, |jI|} ,I
衍射特性的相关性 )%JjV(:
- 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 L9]y ~[R:
- 对于不同的波长/偏振，衍射效率也不同，并且对于不同的入射角，衍射效率也不相同。 V8O-|7H$ v
- 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） a9 uMgx}
- 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 ^\oMsU5(
**CGkL
 /g>]J 70 kmg/hNtN 示例＃1：光栅物体的成像 +<T361eyY
`l'Ine 11 1. 摘要 |;(> q
vkLKzsN' ]
 _ G$21=
?>1wZ
→ 查看完整应用使用案例 y&A&d- z%; _h - 2. 光栅配置与对准 ^v&"{2 Doe:m#aNj  65vsQ|Zw
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 uO( (Mg  ?X+PNw|pf
@8Cja. H 3. 光栅级次通道的选择
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cpm *m"Nk
 #h#_ xh' }ww`Y&# 示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 ><C9PS @
9 +b){W 1. 光栅配置和对准 db g%n 0h
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→ 查看完整应用使用案例 ` Nv1sA#C
1 X pqnyL& 2. 基底处理 H~?7 : K
h05 BZrE
 g^{a;= A>f rf[fAW 3. 谐振波导光栅的角响应 T3Sz<K$E
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 mM T\"bb' l>6p')F! 4. 谐振波导光栅的角响应 ctPT=i60
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 N"7BV %NcBq3 示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 ] I5&'#%2
z%nplG'~| 1. 用于超短脉冲的光栅 wjTW{Bg~G
a{Y8 hR
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{5 3#Xd
→ 查看完整应用使用案例 EgRuB@lw76 T[-Tqi NT 2. 设计和建模流程 \0)2 u[7
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 /Ri- iC > ~ymSsoD^ 3. 在不同的系统中光栅的交换 zhh6;>P
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 D 7Ds*X`!l "2:#bXM- 进一步阅读 V$ho9gQ!l[
- Configuration of Grating Structures by Using Interfaces
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- Configuration of Grating Structures by Using Special Media N.vkM`Z
- VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix] R8|F qBs
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T^g i^{ QQ：2987619807 C9j5Pd5q1L
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