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1. 摘要 I'uwJy_I\
Op'a=4x]
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。 @[n#-!i
#V!a<w4_
 ~Bzzu % S 9|+6@6VY! 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 t7+A !7b{ (GSP3KKo*G 单光栅分析 I^ ?tF 'E −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。 ZL!u$)(V −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。 W:d
p(,L Q7s@,c !m_  3 t, _{9 系统内的光栅建模 E#k{<L YI =hPXLCeC
−在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 x|6]+?l@6
−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。 R?xb1yc7_
vQ MBJ&  S&-K! XyJ bNea5u## 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。 YlHP:ZW-cu
tEhg',2t( 3. 系统中的光栅对准 `%C -7D'? <S@jf4 ^xZh@e5
安装光栅堆栈 *T5;d h (
−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）。 " j^i6RS
−参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 $]2)r[eA)
堆栈方向 !U^{`V jp[
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 0t <nH%N}^
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安装光栅堆栈
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- 为了描述系统内的光栅，光栅堆栈始终固定在参考表面上（仅平面）。 U&5* >fd=
- 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 m#7(< #
堆栈方向 l:85 _E
- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 y~SVD@
- 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 ag=d6q
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横向位置 tq3Wga!5
−对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时，必须考虑光栅的横向位置。 AU{"G
−例如，激光束（紧密地）聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上，效果可能会大不相同。 V`V\/s gj
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 &.?XntI9O
在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 OrY [
通过组件定位选项。 5(1:^:LGK
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4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 7u):J D Ez,u^ CD|[PkjW
单光栅分析 ahB qYA K9
- 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 D &@]
系统内的光栅建模 NxT"A) u
- 但是，任何现实的光栅结构都放置在基底上，使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 JAPr[O&
- 平面建模考虑了菲涅耳损耗，但不与光栅叠层的FMM计算耦合。 yIMqQSt79z
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 :=*de Z<
)Fw/C u
 a?c &#Jl qWt}8_ " 5. 光栅级次通道选择 8.E"[QktZ 7s9h:/Lu qUe
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方向
6@S6E(^
- 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 >DqF>w.1
衍射级次选择 Cy/&KWLenf
- 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 ;JW_4;-
- 并非总是需要考虑所有衍射级，建议仅使用感兴趣的衍射级。 bz>X~
备注 }aCa2 %
- 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 F L0uY0K
7nZPh3%
 q'2vE;z Kb yU? jmJ 6. 光栅的角度响应 /zn=AAYb d:H'[l.F% JzHG5nmB
衍射特性的相关性 \bA Yic
- 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 `? Rq44=
- 对于不同的波长/偏振，衍射效率也不同，并且对于不同的入射角，衍射效率也不相同。 (~T*yH ~
- 为了解决与角度有关的衍射行为，可能需要指定k域中的采样点（等效于角度空间） t^t% >9o
- 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 4E'9;tA3l
s='+[*&&
 I`>U #x* '`];=QY9pg 示例＃1：光栅物体的成像 B@,9Cx564
y4V:)@ P 1. 摘要 v* ;d
Mf}M/Fh
 : Mf"
6Rd4waj_,U
→ 查看完整应用使用案例 9
_d2u# M[u WX= 2. 光栅配置与对准 EeIDlm0o IRdt:B|@  ON ?Y
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 l,ENMKA^D  >.h:Y5
2wf&jGHs 3. 光栅级次通道的选择 kc,"w\ ai
tAX* CMW
 3} A$+PX U=>S|>daR 示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 ? R RO
:P ud% }' 1. 光栅配置和对准 PnsBDf%v
@=J|%NO
 ^0VL](bD>
Cs $5Of(
→ 查看完整应用使用案例 MvV pp;bd
EM ,C 2. 基底处理 ]@q%d sz
<@<rU:o=V
 =x~I'|%3 >rG>Bz^Pu 3. 谐振波导光栅的角响应 zF&VzN R2
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 ^l &lwSRVt h8rW"8Th 4. 谐振波导光栅的角响应 HL)!p8UHJ
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 qA*~ B' M .# } 示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法
~zp 8%lEe
xm'9n? 1. 用于超短脉冲的光栅 > mG H4{H
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 ez4!5&TzRm
_ _O f0<
→ 查看完整应用使用案例 1/_g36\l$ z^Q'GBoBA 2. 设计和建模流程 XxqGsGx4
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3!= b &$"#hGg 3. 在不同的系统中光栅的交换 "gJ?LojB <
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Q, 进一步阅读 4;`z6\u9-
- Configuration of Grating Structures by Using Interfaces rb?7i&-
- Configuration of Grating Structures by Using Special Media Y$'j9bUJ
- VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix] .ZXoRT .35(MFvq!
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