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1. 摘要 -'Z Gc8)
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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。 vIpL8B86a
~/G)z?+E
 /x49!8 f=^xU
P 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 4<Vi`X7[F iTHwH{! 单光栅分析 ~A >fB2.pM −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。 necY/&Ld- −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。 `/sNX<mp j !*,(  E`TZ:W]r, 系统内的光栅建模 *
BM|luYL e) u C
−在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 R&|.Lvmc/
−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。 $!O@Z8B
/1 EAj  [|:{qQyD $0[T<]{/? 两种建模方法通常可以一起使用，如先优化光栅结构本身，然后将其插入系统。 DvH-M3
4A J] qu 3. 系统中的光栅对准 `4*I 1WZW SWr TM rMwa6ZO'm;
安装光栅堆栈 ]q"&V\b
−为了描述系统内的光栅，光栅堆栈始终固定在参考表面上（仅平面）。 =d8R ij-
−参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 4o#]hB';ni
堆栈方向 +JErc)%
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 Q:q0C
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安装光栅堆栈 eDpi0htm
- 为了描述系统内的光栅，光栅堆栈始终固定在参考表面上（仅平面）。 ]1++$E j
- 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 <)ZQRE@
堆栈方向 <%^ /uS
- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 x;[ . ZzQ
- 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 ZuGSR GX'
P3Ql[ 2
 G`l\R:Q _s;y0$O ( }b~}X9
横向位置 XH%pV
−对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时，必须考虑光栅的横向位置。 e=9/3?El
−例如，激光束（紧密地）聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上，效果可能会大不相同。 =%|`gZ
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 \kQ)fk]^
在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 B?%u< F
通过组件定位选项。 !l*A3qA
3uYLA4[-B
 2BC!,e$Z
4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 Ubu&$4a Z8=?Hu C@Wzg
单光栅分析 >n,_Aj
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- 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。
Fbo"Csn_
系统内的光栅建模 i$y=tJehi
- 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。 {jD? o bs
- 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。 z<eu=OD4t
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 -o+t&m
s{dm,|?Jl,
 `p\ %ha!,w l-w4E"n3 5. 光栅级次通道选择 E6GubU "\*)KH` C IX+Jf? &^
方向 D#<y
pJR
- 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 -`4]u!A
衍射级次选择 {APfSD_4
- 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 '`upSJ;e
- 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。 vGyQ306
备注 XI`_PQco
- 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 SL uQv?R}9
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 c&T 5C, ] ;, -)Z|W 6. 光栅的角度响应 u8 k^\ Do bpsyO>lx/ dFg&|Lp
衍射特性的相关性 ^U~Er'mT
- 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 U>t:*SNC*
- 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。 t'F$/mx.
- 为了解决与角度有关的衍射行为，可能需要指定k域中的采样点（等效于角度空间） Fe[6Y<x+:
- 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 rX$-K\4W
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 _,^f,WO~ wp:$Tq a$ 示例＃1：光栅物体的成像 2>"{El|PbN
c+{XP&g8_J 1. 摘要 0 iSNom}m
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→ 查看完整应用使用案例 9>+>s ?IgK (NUXK 2. 光栅配置与对准 g{DOQA NH/jkt&F[  T\wOGaCW
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 NTJ,U2  ' q9Ejig
j 1 'H| 4 3. 光栅级次通道的选择 kk126?V]_
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 ~(m6dPm$}m h%:wIkZ/ 示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 N+SA$wG
>`3 0 ib 1. 光栅配置和对准 :x q^ T
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→ 查看完整应用使用案例 a
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,,XHw;{ 2. 基底处理 <\:*cET3
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 |RpZr!3V F`Vp 3. 谐振波导光栅的角响应 \mN?5QCcE
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E 4. 谐振波导光栅的角响应 KJ?/]oLr0
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 p*P0 <01Z K6<1& 示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 IsL=D V/
b(ryk./ogx 1. 用于超短脉冲的光栅 ,v| vgt
QL(}k)dB
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8HO)",+I
→ 查看完整应用使用案例 b= Sl`&A ,U r~DXY 2. 设计和建模流程 )fZ5.W8UE]
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 ,/L_9wV-\ 9.goO|~ B~ 3. 在不同的系统中光栅的交换 MD:kfPQ
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 gk6j5 $Y"< D+_PyK~ jc 进一步阅读 UE\ @ 7
- Configuration of Grating Structures by Using Interfaces &4MVk3SLx#
- Configuration of Grating Structures by Using Special Media RZE:WE;5
- VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix] ]O&A:Us &9] [ ~$
*DoE Dw QQ：2987619807 oB Bdk@
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