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1. 摘要 *{ rorir
PJ5}c!o[
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。 0-Mzb{n5
Q4u.v,sE
 4zyQ "?A~ B\Nbt!Ps 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 r 07u6OA 9B0 ON*` 单光栅分析 4}H+hk8- −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。 kvwnqaX −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。 dxX` \{E -#ZLu.  H,(vTt hd 系统内的光栅建模 ~F,~^r!Jtu uPfz'|,
−在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 /yI4; :/
−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*~,L6# }
Pxr/*X  Skt-5S# /PwiZ A3sA 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。 23? u_?+4i
gv`_+E{P 3. 系统中的光栅对准 l e/j! p~ w] ~\ 'gf[Wjb,%
安装光栅堆栈 cACIy yQ
−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）。 [^"*I.Z_
−参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 A)U"F&tvm
堆栈方向 ,j_js8r
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 D kWp
o|@0.H|
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安装光栅堆栈 jY Vs\h6
- 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）。 M@.l#
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- 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 _.JQ h
堆栈方向 3'z$@ ;Ev+
- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 MqZ"Js
- 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 ~0p8joOH
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 !,`'VQw$ hju^x8
,=m cp Ot?XYR~
横向位置 u !BU^@ P
−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。 Y+ "1'W
−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。 G=cRdiy`C
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 FsED 9+/m
在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 PLz{EQ[cV
通过组件定位选项。 $4{sP Hi)I
}+ !"mJx@
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4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 +
+L7*1t "&={E{pQ DSLX/u o1
单光栅分析 =p;cJ%#2]'
- 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 |Y!^E % *
系统内的光栅建模 d ~ M;
- 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。 )]fiyXA
- 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。 *ak0(yLn)
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 ZD&F ,2v
"p O
 \Eh5g/,[ dUv@u ! }B 5. 光栅级次通道选择 D| zuj] $]|3^(y`` Dl/ C?Fll
方向 }`w(sec:3
- 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 A"7YkOfwH
衍射级次选择 5ngs1ZF@
- 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 ?6_]^:s
- 并非总是需要考虑所有衍射级，建议仅使用感兴趣的衍射级。 Y!M0JSaM
备注 gfggL&t(
- 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 8|Tqk,/pD
Pn9".
 25OQY.>bE ,WE2.MWR 6. 光栅的角度响应 fn<dr(D x "_UnN}Uk HAH\ #WE
衍射特性的相关性
vGi<" Sn7
- 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 PY.HZ/#d
- 对于不同的波长/偏振，衍射效率也不同，并且对于不同的入射角，衍射效率也不相同。 M5 VW1Ns
- 为了解决与角度有关的衍射行为，可能需要指定k域中的采样点（等效于角度空间） Vs"b
- 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 RJ?)O#}
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 h!wq &Vi4 _`SD G5 示例＃1：光栅物体的成像 ]2-Qj)mZ]
sNx_9pJs4 1. 摘要 % i?
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 ,9y6:W%5
ZW;Ec+n_K
→ 查看完整应用使用案例 QP(d77 n vE x'~_+a9 2. 光栅配置与对准 4]1/{</B| KOg,V_(I  ll5 ;09
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 al#(<4s J  -+){ ;,
uV gA <*0 3. 光栅级次通道的选择 mZU
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 S(3h{Y"# -Jd 7 示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 |gV~U~A]
F +K ju2 1. 光栅配置和对准 -$!r+4|q
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8T"L'{ggWB 2. 基底处理 qdQ4%,E[
1o5kP, )
 *ssw`}yE' G9x l-ag+z 3. 谐振波导光栅的角响应 %(s|
_*}D@yy&
 n$ByTmKxv `/1rZ# 4. 谐振波导光栅的角响应 Y AR$6&
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 6MOwn*%5k h<3bv&oI . 示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 |j"C52Q
VXCB.C" 1. 用于超短脉冲的光栅 X%-"b`
TS#1+f]9J<
 +;!^aNJ ,
~~Cd 9Hzi
→ 查看完整应用使用案例 1f3g5y'z5 zk }SEt- 2. 设计和建模流程 7/&t aw%i
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 ]l }v L]=mQo 3. 在不同的系统中光栅的交换 ?p6@uM\Q7
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 oTk\r$4eb FXk*zXn6 文件信息 }#Up:o]A!
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