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1. 摘要 15<? [`:6
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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。 t S]
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 %KT}Map e}d(.H%l0 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 G`>]ng .\^0RyJE 单光栅分析
uu,F5<y[ −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。 rHX^bcYK −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。 % |D)%|Z .)!QsBU  u%) gnj_ 系统内的光栅建模 ty0P9.Q RE%f' y
−在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 4<F
z @3O) #r}\ Kh(`6 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。 *< ($.c
x2#JD|0 3. 系统中的光栅对准 `9J9[!+!` r%ES#\L6+| iT4*~(p 3
安装光栅堆栈 1Qf}n Wy
−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）。 YoKyiO!
−参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 +ZOi L[rS
堆栈方向 IL %]4,
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 qM(}|fMbN
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安装光栅堆栈 -y+>^45
- 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）。 P# ~B @d
- 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 p?rlx#M
堆栈方向 ! = ,4tg`
- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 _]>1(8_N
- 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 N"ga -u
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横向位置 Mn.,?IF`K
−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。 ~-BF7f 6C
−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。 p?: 5 U[KM
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 YZBh}l6t
在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 tF0jH+7J-
通过组件定位选项。 c~Ka) dF|
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4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 I9*cEZ!l=e d!y*z "#j} F u_!
单光栅分析 $RPW/Lyi q
- 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 F1t( P 8
系统内的光栅建模 BPba3G9H
- 但是，任何现实的光栅结构都放置在基底上，使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 )\fY1WD
- 平面建模考虑了菲涅耳损耗，但不与光栅叠层的FMM计算耦合。 &r5q,l&@n
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 2d ! '9mA
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)R5P[b 5. 光栅级次通道选择 &7aWVKon wSTul o: 9 @p+;iS1}
方向 ~7P)$[
- 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 ?['!0 PF
衍射级次选择 Tu#< {'1$
- 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 4>hHUz[ _
- 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。 i--t
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备注 | "3<\$[
- 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 \c=I!<9
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W) TI 6. 光栅的角度响应 !~@GIr Ey46JO" d8j1L /e
衍射特性的相关性 xP9(J
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- 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 "F< CGSo
- 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。 ~Iu! B
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- 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） }h5i Tc
- 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 ~C.*Vc?|
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 1 DWoL}Z ^m S |ff 示例＃1：光栅物体的成像 *Z5^WHwg
X%1TsCKMj 1. 摘要 `@]s[1?f
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3^ Y c%
→ 查看完整应用使用案例 \oQ]=dDCd% H"C'<(4*\ 2. 光栅配置与对准 _"DS?`z6 K"} fD;3  (!os &/",
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 \{,TpK.  H" P b)t
g g;r;3u 3. 光栅级次通道的选择 !d* [QD8
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 .1x04Np! ])x1MmRg\ 示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 e%4?-{(
fCl}eXg6w 1. 光栅配置和对准 )*|/5wW1
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→ 查看完整应用使用案例 *dzZOe>,
{Z.6\G&q 2. 基底处理 kmuksT\)a
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 fn#8=TIDf e _vsiT 3. 谐振波导光栅的角响应 0P^h6Vat
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 GN.O a$ DA =U=F 4. 谐振波导光栅的角响应 #m +!<
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 9 N ]Xa '[F:uA 示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 .u`[|: K
\ /-c) 1. 用于超短脉冲的光栅 Ycm)PU ["
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→ 查看完整应用使用案例 )fH
Q7 0oe<=L]F 2. 设计和建模流程 ]AP1+
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}e 3. 在不同的系统中光栅的交换 yTaMlT|
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- Configuration of Grating Structures by Using Special Media ]{-.?W*$
- VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix] tz1@s nes B`tq*T%
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