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1. 摘要 !p$k<?WX c
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光栅是当前光学中最常用的衍射光学元件。如今已常用于复杂光学系统，与其他组件协同作用。因此，迫切需要对系统内部的光栅进行分析，从而评估系统的性能。我们将通过实例说明如何在VirtualLab Fusion对系统中的光栅建模。并将对光栅的对准、光栅级次通道设置以及光栅角度响应等问题进行讨论。 cu#s}* Ip
):pFI/iC
 w;(B4 ^? JTI 'W 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 ]n$&|@ #uillSV 单光栅分析 >S=,ype~G −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。 ! tPHT −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。 tFKR~?Gc QB|D_?]  N_qKIc_R
系统内的光栅建模 ("-`Y'"K k: k!4
−在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 bk{.9nz 2
−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。 k>mqKzT0$+
Y~+`F5xX<  M +Jcg b] bJ6@
B< 两种建模方法通常可以一起使用，如先优化光栅结构本身，然后将其插入系统。 PML +$
* Qe{CE 3. 系统中的光栅对准 >W7IWhm3 -y5Z c?e 2 -!n+#Cdf
安装光栅堆栈 g1zX^^nd,V
−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）。 n^7m^1to
−参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 96. Vm*/7
堆栈方向 z3>oUq{
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 @E5 }v
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安装光栅堆栈 5xF R7%_&
- 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）。 @mu2,%
- 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 P 2^((c
堆栈方向 baL-~`(T
- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 =gb(<`{ >
- 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 4hh=z>$|l)
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76 a Z/>0P* F C;_*vi2u
横向位置 ezR !ngt
−对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时，必须考虑光栅的横向位置。 d[Lr`=L;
−例如，激光束（紧密地）聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上，效果可能会大不相同。 6
SosVE>Z
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 bu|e cv
在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 *zR
通过组件定位选项。 L_4Z x sIv
5{uK;Vxse
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4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 FTfe jk! _2C[F~ +l xHMbtY
单光栅分析 sX aIQhZ
- 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 |vY0[#E8&
系统内的光栅建模 x3>PM]r(V
- 但是，任何现实的光栅结构都放置在基底上，使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 Qy+&N*k>
- 平面建模考虑了菲涅耳损耗，但不与光栅叠层的FMM计算耦合。 l[J'FR:
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 4z##4^9g
4[] /
 P,[O32i # k)a-odNrb 5. 光栅级次通道选择 {,aI0bw; :W\xZ MXj7Z3
方向 Ka"Z,\T
- 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 Q/ ,j v5
衍射级次选择 Lz9t9AoB
- 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 WhR j@y
- 并非总是需要考虑所有衍射级，建议仅使用感兴趣的衍射级。 #+-
/0{HT
备注 -b4#/q+bb+
- 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 ZAG ia q
#*<*|AwoW|
 !L#>wlX) UA|A>c 6. 光栅的角度响应 <+QX Gz1 :OVre*j PmGW\E[ni
衍射特性的相关性 .kO; 9z\B
- 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 '> ] 9efJA
- 对于不同的波长/偏振，衍射效率也不同，并且对于不同的入射角，衍射效率也不相同。 . .| >|X4
- 为了解决与角度有关的衍射行为，可能需要指定k域中的采样点（等效于角度空间）
1px8af]
- 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 ZO2$Aan
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 L]goHs w< hw>e^. 示例＃1：光栅物体的成像 V2I"m
rR4_=S<Mi: 1. 摘要 ]S6`",+)<f
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→ 查看完整应用使用案例 `!.)"BI/s }jQxw i) 2. 光栅配置与对准 ,{HxX0 hZE" 8%\q  ' {L5 3cH=
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P9)E1]Dc$ 3. 光栅级次通道的选择 >[=fbL@N<@
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 B>3 joe} tSVN}~1\ 示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 hlpi-oW`
9 wun$!>& 1. 光栅配置和对准 NW'rqgG
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→ 查看完整应用使用案例
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O\h*?, ) 2. 基底处理 J6eF7 fa
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 d%:B,bck B \U9F5 3. 谐振波导光栅的角响应 Q= DP# 9&
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 :Yi1 # 2 sj[hI 4. 谐振波导光栅的角响应 QxRT%;'Zh]
@l)HX'z0d
 3BuG_ild qB57w:J 示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 <9JI@\>
*9#6N2J$M 1. 用于超短脉冲的光栅 Lo^0VD!O
B{UL(6\B
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}
+FD"8 ^YC
→ 查看完整应用使用案例 _g|zDi^ e>zCzKK 2. 设计和建模流程 \K$9r=!(
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 Arg604V3 v~f_~v5J! 3. 在不同的系统中光栅的交换 M#B M`2!s
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 !~+"TI}_%w pFfd6P 文件信息 3/rEXKS
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 !c}?u_Z/ snP M& 进一步阅读 F *`*5 :7
- Configuration of Grating Structures by Using Interfaces P9Ye e!*H
- Configuration of Grating Structures by Using Special Media T5*
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- VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix] S G:Fn8 HeV6 =&#
K`7(*!HEb QQ：2987619807 =Q\z*.5j.
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