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1. 摘要 a$!|) +
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光栅是当前光学中最常用的衍射光学元件。如今已常用于复杂光学系统，与其他组件协同作用。因此，迫切需要对系统内部的光栅进行分析，从而评估系统的性能。我们将通过实例说明如何在VirtualLab Fusion对系统中的光栅建模。并将对光栅的对准、光栅级次通道设置以及光栅角度响应等问题进行讨论。 q9rY++Tv
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2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 ' Ba Ba= e"HA.t[A
单光栅分析 g[<K FVlG −通过主窗口“光栅”菜单，可以进入仅针对光栅的特殊评估环境。 Yt79W −它有助于分析和可视化光栅的衍射特性，例如衍射角度和效率。 n Dx}6}5) Sw HrHj  1,,kU 系统内的光栅建模 !v(j#N< m 0<"4W:
−在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 Hq'mv_}qG
−这样可以对系统内的光栅进行建模，从而在考虑光栅可能产生的影响的情况下评估系统性能。 M qq/k J
E0QrByr_  9xL8 ];- 0OLE/T<Xv 两种建模方法通常可以一起使用，如先优化光栅结构本身，然后将其插入系统。 Rn 6;@Cw
yT<6b)&*& 3. 系统中的光栅对准 `7<4]#b^o =`fJ S*,DX~vig
安装光栅堆栈 ';"W 0
−为了描述系统内的光栅，光栅堆栈始终固定在参考表面上（仅平面）。 ! K:
−参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 WK;X6`
堆栈方向 Do-~- d4
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 9m^"ca
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安装光栅堆栈 J`/ t;xk
- 为了描述系统内的光栅，光栅堆栈始终固定在参考表面上（仅平面）。 ! h7?Ap
- 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 bHx 09F]
堆栈方向 D"kss5>w
- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 C+ \c(M a
- 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 G&qO{" Js
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横向位置 z8 v] Kt &
−对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时，必须考虑光栅的横向位置。 rqJ'm?>c r
−例如，激光束（紧密地）聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上，效果可能会大不相同。 <Uj~S
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 *d%"/l^0
在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 G Y? ?q8
通过组件定位选项。 .W4P/P w'
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4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 FvX< (8'#a cE (P^;7D dw'&Av'
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单光栅分析 uL!QeY>k\
- 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 b
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系统内的光栅建模 H?-Byi
- 但是，任何现实的光栅结构都放置在基底上，使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 zx<:1n F,]
- 平面建模考虑了菲涅耳损耗，但不与光栅叠层的FMM计算耦合。 [ 6+i R
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 5Ii`|?vg
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 U$z d3a_( z?T;2/_7 5. 光栅级次通道选择
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i_/A,5TF
方向 [4p~iGC
- 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 `6bIxb{
衍射级次选择 MR")
- 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 (i ..7B:
- 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。 HW|5 ' opF
备注 0j{Rsy
- 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 &6 ymGo
2HA-q),6
 v)+E!"R3. rV6&: \ 6. 光栅的角度响应 ^,-2";2Xh c5 ^CWk K ^/'z U,
衍射特性的相关性 QMO.Bnek
- 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 eyM<#3\\S
- 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。 a^{"E8j
- 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） g|STeg g
- 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 \mK;BW g)
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 \zCw&#D0Z bC a%$ 示例＃1：光栅物体的成像 7 +(on
hQWo ]WF(J 1. 摘要 Z;v5L/;
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→ 查看完整应用使用案例 }dv$^4
*n +aY]?] 2. 光栅配置与对准 d76nyQKK RIm8PV;N  -eE r|Gs)
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OrC}WMhd 3. 光栅级次通道的选择 \iP=V3
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 cFD3 4UxxmREx; 示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 C@o8C%o
o;kxu(>yL' 1. 光栅配置和对准 e 48N[p
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7 :C_{\( 2. 基底处理 d ug^o c1
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 +0l-zd\ Q8H+=L: 3. 谐振波导光栅的角响应 jk\z-hd
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 f1$'av - HU4Ow 4. 谐振波导光栅的角响应 Ee3 -oHa
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 le|Rhs%Z% g\2/Ia+/@ 示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 $P h#pM(
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FX 1. 用于超短脉冲的光栅 Y" U t
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: OLZs}N+ ;] 2. 设计和建模流程 ZLZh$eZZ
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 dQs>=(|t : i{tqY% 3. 在不同的系统中光栅的交换 ?={S"qK(q
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- Configuration of Grating Structures by Using Interfaces U4N H9-U'
- Configuration of Grating Structures by Using Special Media T'ei>]y]
- VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix] }X/>WiGh: 4YSVy2x
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