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1. 摘要 &6deds
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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。 w5Lev}Rb
N)CM^$(T|
 B6UTooj \Hb"bv 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 r`-=<@[ .=G ?Zd 单光栅分析 N_L ~oX _ −通过主窗口“光栅”菜单，可以进入仅针对光栅的特殊评估环境。 n4Xh}KtH −它有助于分析和可视化光栅的衍射特性，例如衍射角度和效率。 `
ES-LLhVf GW{e"b/x  `-Y8T\ 系统内的光栅建模 8=TM _ 9 4.|l
−在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 C}jFR] x)
−这样可以对系统内的光栅进行建模，从而在考虑光栅可能产生的影响的情况下评估系统性能。 AcHr X=O
FT8<a }o  T"IDCT'z 2 Sgv 两种建模方法通常可以一起使用，如先优化光栅结构本身，然后将其插入系统。 Z; 6N 7 U
p ; ]Qxh 3. 系统中的光栅对准 }vK8P r% 80_}}op ?8 /M2U7^9``"
安装光栅堆栈 xTnFJ$RK2
−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）。
nQ +$
−参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 Nb3uDA5R
堆栈方向 V
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−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 n?(sn
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#=uV, dw
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安装光栅堆栈 d D351 !-
- 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）。 [zJ|61^
- 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 `;Od0uh
堆栈方向 `a6AE S'w$
- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 B%n|%g6K|h
- 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 h~pQ
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 6w `.'5 7TtDI=f %`bn=~T^
横向位置 ##6u
−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。 oL
U !x
−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。 1<G, 0Lt
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 >PYc57S1c
在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 {ui{Y c
通过组件定位选项。 qDS~|<Y5
A'aY H`j
 1lYQR`Uh
4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 XUVBD;"f! uCHM }ijFvIHV
单光栅分析 "_0sW3rG
- 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 9\Md .>
系统内的光栅建模 >H5 _,A}f
- 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。 3Yf~5csY
- 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。 PDpuHHB
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 zeshM8=
5SEGV|%
 KFBBqP G%fXHAs .+ 5. 光栅级次通道选择 LJ Sx~)@ t>vr3)W cwE ?+vB
方向 5mX"0a_Q
- 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 _"t "orD6
衍射级次选择 gb=tc`
- 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 DfjDw/{U3L
- 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。 K wY6pF*
备注 4N)45@jk[
- 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 O[8wF86R
*XI-
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s\N)LyM pmiC|F83!8 6. 光栅的角度响应 !jR 1! i z
$iI _ xM}*_<VP
衍射特性的相关性 ]P2Wa
- 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 /~{ fPS
- 对于不同的波长/偏振，衍射效率也不同，并且对于不同的入射角，衍射效率也不相同。 m'KEN<)s
- 为了解决与角度有关的衍射行为，可能需要指定k域中的采样点（等效于角度空间） f3*SIKi
- 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 "td ,YVK
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 F6ZL{2$k@ 1QbD ]"=n 示例＃1：光栅物体的成像 / &em%/
U 9XOs)^ 1. 摘要 Ny$N5/b!!
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→ 查看完整应用使用案例 M1eM^m8U gMPvzBpP 2. 光栅配置与对准 ynn >d t;
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?:7.3{|Aq 3. 光栅级次通道的选择 d&X
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. dm1 ~"cqFdnO 示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 eK/rs r
-l < [CI 1. 光栅配置和对准 Z#@<|{eI
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→ 查看完整应用使用案例 gFxa UrZA
Cp]q>lM" 2. 基底处理 T*#< p;
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3. 谐振波导光栅的角响应 6~Y`<#X5J
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 )C >M74Bt %)L|7v< 4. 谐振波导光栅的角响应 #rx@
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 !%'c$U2 FD^s5>"Y+ 示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 nn/_>%Y
$,jynRk7q 1. 用于超短脉冲的光栅 .*L_*}tno
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Cc` )P>L
→ 查看完整应用使用案例 tSq`_[@ EYU3Pl% 2. 设计和建模流程 FhMl+Ou
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 3qq 6X?y* } "AG X 3. 在不同的系统中光栅的交换 n NcmL/(
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 9h'klaE( z_en . 进一步阅读 <{Ir',;
- Configuration of Grating Structures by Using Interfaces t 5
- Configuration of Grating Structures by Using Special Media ]} jY]
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- VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix] 2bt2h.a qGKQrb,K
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