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1. 摘要 7l-` k
N X AP=y3
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。 (qE * z
/o<tmK_m
 :U5>. ): *fBI),bZa 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 PB
!\r}Q UX-l`ygl 单光栅分析 \wmNeGC2 −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。 4<`x*8`
, −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。 By 3/vb)M5 '/gw`MJ  R5QSf+/T4 系统内的光栅建模
b;!oPT sLx!D o$'
−在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 &} b'cO
−这样可以对系统内的光栅进行建模，从而在考虑光栅可能产生的影响的情况下评估系统性能。 y{Wtm7fnA
sje}E+{[  Z`fm;7NiVG F, ^< 两种建模方法通常可以一起使用，如先优化光栅结构本身，然后将其插入系统。 "Ru H"~o
5a9PM( 3. 系统中的光栅对准 RH,(8 .&>r `sZ /'R6 q#v&&]N=
安装光栅堆栈 ojO<sT:by
−为了描述系统内的光栅，光栅堆栈始终固定在参考表面上（仅平面）。 'C6 K\E
−参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 Im{I23.2
堆栈方向 EP#3+B sH
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 A"S{W^iL
w <
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 clz6; P
GXC :~$N
JLT ^0wBB
安装光栅堆栈
Y_&D W4
- 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）。 q#Y%Y
- 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 D_ ,}lsrb
堆栈方向 gIS<"smOo
- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 ukV1_QeN [
- 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 qw[)$icP
< J=9,tv<
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PV
H s OD>mc#%Y VsOn j~@
横向位置 :)+|q
−对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时，必须考虑光栅的横向位置。 C7&4, ],
−例如，激光束（紧密地）聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上，效果可能会大不相同。 fZ6lnZ
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 * a xOen
在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 I%(`2 rD8G
通过组件定位选项。 \H+/D &M
= >)S\Dfi
 U/E M(y
4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 z.{T`Pn t&( }`W E zK,SN#
单光栅分析 f.0~HnN g1
- 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 I.I:2E w+
系统内的光栅建模 0qSd #jO
- 但是，任何现实的光栅结构都放置在基底上，使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 t WVbD%u^
- 平面建模考虑了菲涅耳损耗，但不与光栅叠层的FMM计算耦合。 P?*$Wf,~n
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 ny17(Y =
%fMK^H 8{
 % 'Ebm vINm2%*zJ 5. 光栅级次通道选择 %^xY7!{ zYfn;s%A ~a&s5E
{
方向 kpi)uGvGUA
- 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 $6 \v1
衍射级次选择 tUl#sqN_{
- 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 ww VK15t
- 并非总是需要考虑所有衍射级，建议仅使用感兴趣的衍射级。 +`l >_u'
备注 g@YJ#S (}
- 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 s =Pwkte
xlF$PpRNM
 j}Lt "r2F p= jD "lq 6. 光栅的角度响应 & ; 5QB ~p<o":k+Lv FQ>KbZh
衍射特性的相关性 )s1W)J ?8
- 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 V*SKWP
- 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。 W!4(EdT*Cq
- 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） <*0^X%Vf\
- 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 }|MGYS )
Epsc2TuH7
 a c6Lv}w_ B<(v \=xZ 示例＃1：光栅物体的成像 D %kY
Q+gd|^Vc9 1. 摘要 W 4Nbl
]&w>p#_C
 IQxY]0\uf6
g76l@QYIU
→ 查看完整应用使用案例 R"#DR^.;
+{N LziO 2. 光栅配置与对准 " P`V|g 'S\YNLqQ
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 _x_om#~n  udM<jY]5p
cx M=#Go 3. 光栅级次通道的选择 jdiFb~5R
E#X1P #$pW
 Q-fi(UP TWkuR ]5 示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 znv2:
hK*:pf 1. 光栅配置和对准 {- D2K:m
(5rH 72g(
 E$] 7w4,n
4. 2qt
→ 查看完整应用使用案例 &N iDv
0\# uxzdhJ 2. 基底处理 qwJeeax
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 .dwb@$ @1ZLr 3. 谐振波导光栅的角响应 ORk8^0\
{^ 1s
 EeC5HgIU'C ';4DUh p 4. 谐振波导光栅的角响应 T<kyxbjR
AHX_ I
 ;i?Ao:] $ KQ7S>T 示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 }8J 77[>/
+O>1 Ed 1. 用于超短脉冲的光栅 '^ "6EF.R
n}X)a- =
 *kE2d{h^=C
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→ 查看完整应用使用案例 "MZ j}}l Vvu+gP'z. 2. 设计和建模流程 !^BXai/
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 TWE$@/9 )g v]+ ,kbT 3. 在不同的系统中光栅的交换 :c%vl$
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 <_&tP=h l}B,SkP^ 文件信息 HI6;=~[
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 j;@7V 4' =+ `I%>wc 进一步阅读 R06q~ >
- Configuration of Grating Structures by Using Interfaces TZL)jf hj
- Configuration of Grating Structures by Using Special Media #|`/K[.xd%
- VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix] 7RNf)nz H)aeS F5
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