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1. 摘要 u01x}Ff~6
yI)~- E.
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。 _ ?xORzO
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 @m< xpe l C Rw.UC\ 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 diaLw QZYD;&iY& 单光栅分析 wS hsu_(i −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。 /!P,o}l7 −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。 i%:oO
KI 6Y`eYp5A  L|u \3.: 系统内的光栅建模 ,1a6u3f, Kn?>XXAc
−在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 !w(J] <
−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。 6H53FMqr
x32hO;  |p-, B>p! ;1'X_tp 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。 9 !NL<}]{
h' |{@X 3. 系统中的光栅对准 ~+/IzckrG 9l]+ rs + Rr{mD#+
安装光栅堆栈 X6) -1.T&
−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）。 W_Z%CB jcT
−参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 1~zzQ:jAZ
堆栈方向 1I{vB eMj
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 iV58 m
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安装光栅堆栈 ' JU(2mF
- 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）。
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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。 3" NO"+Q
堆栈方向 P<ElH 3J`
- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 m9 o{y6_j*
- 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 o^& u?F 9
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横向位置 K!Te*?b
−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。 %IL]
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−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<u =hhL
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 -K eo q
在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 8Wqh 8$
通过组件定位选项。 O]3$$uI=QE
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4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 [
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单光栅分析 p!B& &)&db
- 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 q!iTDg*$
系统内的光栅建模 gB|>[6
- 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。 FjR/_GPo6
- 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。 @ 6h ,#8#
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 >9dzl #
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 >M~1{ J=7.-R|t 5. 光栅级次通道选择 iZY4+
X !i j
R - w'
方向 5|O~
- 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 J>Pc@,y
衍射级次选择 IUf& *'_
- 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 Voy1
- 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。 7>.d*?eao\
备注 ^/]w}C#:d
- 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 2iM]t&^<+
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 & pHSX )|3BS` 6. 光栅的角度响应 ,Tp:. " )R6h
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衍射特性的相关性 E? lK(C
- 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 TrCut 2
- 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。 Fi+8| /5
- 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） .`p,pt;
- 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 x{DTVa
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 'Em3;`/C*+ n?Zt\Kto 示例＃1：光栅物体的成像 %_Q+@9
nA*U dr cn 1. 摘要 H4B|c42
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→ 查看完整应用使用案例 "m#17J_ n (uzqd 2. 光栅配置与对准 )J^5?A T.(C`/VM  N\l|3 ~
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 o|G'vMph  B4@1WZn<8
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c 3. 光栅级次通道的选择 o$QC:%[ #
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 *@I/TX'\rY 7Pe<0K)s( 示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 &]"Z x0t5%
^(kmF UV,Z 1. 光栅配置和对准 r01u 3!
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→ 查看完整应用使用案例 oRo[WQla
bv W3[ V 2. 基底处理 LpK? C<?x
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 s"UUo|hM P m7 lP5 3. 谐振波导光栅的角响应 R]&lVX yH
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Y8$- 4. 谐振波导光栅的角响应 |2E:]wT}qg
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 2T?8{yO7 :: p%R@? 示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 ?o1QjDG
A("\m>g$b 1. 用于超短脉冲的光栅 o2D;EUsNX
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→ 查看完整应用使用案例 C{:U<q llN / 2. 设计和建模流程 {%_D> y
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 ekW#| V%(T#_ E/6 3. 在不同的系统中光栅的交换 shD4";8*@
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 q[Tl#*P?y )<%CI#s# 进一步阅读 ef7 BG(
- Configuration of Grating Structures by Using Interfaces Q4Nut
- Configuration of Grating Structures by Using Special Media #@' B\!<@=
- VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix] DU SQh+C 1p K(tm
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