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1. 摘要 C#p$YQf
3A4?9>g)KU
光栅是当前光学中最常用的衍射光学元件。如今已常用于复杂光学系统，与其他组件协同作用。因此，迫切需要对系统内部的光栅进行分析，从而评估系统的性能。我们将通过实例说明如何在VirtualLab Fusion对系统中的光栅建模。并将对光栅的对准、光栅级次通道设置以及光栅角度响应等问题进行讨论。 X82 sw>Y
Dq*>+1eW2
 +=|Q'V `9s5 *;Z 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 q*@7A6:FV> )1lR;fD 单光栅分析 W*u Yb|0 −通过主窗口“光栅”菜单，可以进入仅针对光栅的特殊评估环境。 ??aOr*% −它有助于分析和可视化光栅的衍射特性，例如衍射角度和效率。 2z:4\Y5
):+n !P  _I&0H Ri 系统内的光栅建模 0D/j2cT("k p44d&9
−在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 * ?r w'
−这样可以对系统内的光栅进行建模，从而在考虑光栅可能产生的影响的情况下评估系统性能。 oA"t`, 3
I Js*zzR  NV9D;g$Y 5X|=qZ 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。 {w(6Tc
E%3WJ%A 3. 系统中的光栅对准 HpSgGhL'J&
IpoZ6 DB$ D+LeZBJ
安装光栅堆栈 (pH13qU5
−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）。 MQD UJ^I$
−参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 `U#*O+S-^
堆栈方向 PX(.bP2^Lq
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 ] "q)X{G(+
uz&CUvos
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安装光栅堆栈 vZTX3c:,1
- 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）。 ^%)'wDK
- 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 jL I (Z
堆栈方向 lHV
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- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 pTST\0?
- 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 {Lk~O)E
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 z=N'evx~ 4G; +ETp u<]-%ha$
横向位置 G>M#
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−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。 *,%H1)Tj}
−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。 K Ce =$
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 B$ +YK%I
在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 F8Rd#^9PD
通过组件定位选项。
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 G+=eu K2]
4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 ]~U4; S s@\'K3e IwZn%> 1N
单光栅分析 bVQLj}%
- 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 ; ? '`XB!
系统内的光栅建模 .LIEZ^@
- 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。 {<\nl#} 5S
- 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。 hW~,Uqy
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 ]\v'1m"
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 `5r*4N< )xiic3F 5. 光栅级次通道选择 0<>I\UN0b W LP A51R aG%KiJ7KEN
方向 |[>`3p "&
- 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 ^ W eE%"
衍射级次选择 y5kqnibh @
- 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 ecA:y! N
- 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。 glH&v8
备注 |+~CdA
- 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 rqxoqc Z
V9`VF O
 5,:>.LRA =W.b7 6_ 6. 光栅的角度响应 ^+F@KX n L u_dT J, m yH;=Y1([
衍射特性的相关性 >)R7*^m{'
- 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 AY5%<CWj8
- 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。 R(74Px,/
- 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） 2 oXsPrtZ
- 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 Om0Z\GP=
f$Nz).(
 e 4b`C>> 4`o_r% 示例＃1：光栅物体的成像 EA7 8&
` {c %d 1. 摘要 S;kI\;
#Q.A)5_
 D.kLx @Z
KS!mzq -
→ 查看完整应用使用案例 - K0>^2hh J(ZYoJ 2. 光栅配置与对准 8)s}>:} 1.+0=M[h  m=j xTZK
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 8~YhT]R=  jAB~XaT ,
12U1DEd>- 3. 光栅级次通道的选择 = Bcwd7+
#f0J .) M
 %D< =6suW >'iXwe- 示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 y2;uG2IS_g
Qh<_/X? 1. 光栅配置和对准 LX[<Wh_X(
2a'b}<|[(
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: KhA f2A
→ 查看完整应用使用案例 m/Ou$
JWoNP/v6 2. 基底处理 ;9PJ K5>~
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 w[}5qAI5*f 15U]/?jv8 3. 谐振波导光栅的角响应 ShbW[*5
BF{v0Z0/}k
 R".~{6 = &jLwy 4. 谐振波导光栅的角响应 3qwi) nm
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ElE- '=C)Hj[D 示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 _; /o nM
bHZXMUewC 1. 用于超短脉冲的光栅 O
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)F*;7]f
→ 查看完整应用使用案例 d+[GMIxg gg
$/ 2. 设计和建模流程 k|Mj|pqA
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 *gF8"0s 3pg_` 3. 在不同的系统中光栅的交换 'qel3Fs"
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 qM%l UP]X,H~stU 文件信息 +PT/pybA
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 xNDX(_U>\ zv/o wK 进一步阅读 P5,X,-eG
- Configuration of Grating Structures by Using Interfaces Zw6UH;5
- Configuration of Grating Structures by Using Special Media T7 +_/
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- VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix] bDK%vx!_ /WqiGkHV*
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