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1. 摘要 :p DY
Dw`m>'J0
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。 "b>KUzuYT
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 _ML~c&9jv l-S'ATZ0p 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 Z SRR lkU %L
j0 单光栅分析 9*|3E"Vr −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,hy ` −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。 5 Y Q #t@x6Vt  M7DLs;sD 系统内的光栅建模 D*cyFAF XalJo@%-
−在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 'xbERu(Y
−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。 %XI"<Y\yL
&'(a$ S>v  F@ $RV_ M } xb_ s 两种建模方法通常可以一起使用，如先优化光栅结构本身，然后将其插入系统。 gr>o
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M%&A.j[ 3. 系统中的光栅对准 +`*qlP; 4Oy.,MDQP =zm0w~']E!
安装光栅堆栈 \-
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−为了描述系统内的光栅，光栅堆栈始终固定在参考表面上（仅平面）。 R3j#WgltP
−参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 @0z 0m;8
堆栈方向 OK-sT7But
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 H^D
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安装光栅堆栈 0+}EA[
- 为了描述系统内的光栅，光栅堆栈始终固定在参考表面上（仅平面）。 (Pv`L
- 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 {N!E5*$Tr
堆栈方向 3vdu;W=Sz
- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 >gk z4.*
- 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 Dxt),4 %P
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横向位置 RpO@pd m
−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。 l'*^$qc
−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。 B;Xoa,
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 &yx NvyA[u
在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 "1 XXE3^^
通过组件定位选项。 z\fW )/
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4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 R_1)mPQ^P C.J`8@a]? zL:&Q<
单光栅分析 PiMKu|,3
- 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 o84UFhm
系统内的光栅建模 %G ;0T;0L
- 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。 )0#j\ B
- 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。 (O\U /daB
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 h+,'B&=|_
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 B7!<{ i b4>``n 5. 光栅级次通道选择 t})lr\ X E|B)Q( Rn`ld@=p[
方向 q7X}MAW
- 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 %35L=d[
衍射级次选择 B*\ $
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- 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 t,
U)
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- 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。 >+cSPN'i>
备注 jY7=m Ad
- 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 B:4Ka]{YO
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 pb!V|#u" z{S:X:X 6. 光栅的角度响应 %2f//SZ: gtiE hCF2W .%=V">R
衍射特性的相关性 % Y~>Jl
- 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 0n
Y6A~
- 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。 kv6Cp0uFg
- 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） +nZUL*Ut/
- 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 (Uk>?XAr
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 &FSmqE;@^ .XXW |{ 示例＃1：光栅物体的成像 !8sgq{x((
{ ;s;. 1. 摘要 _;56^1'T
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→ 查看完整应用使用案例 H`~;|6}]n $B;_Jo\| 2. 光栅配置与对准 ,~COZi;R.D H&#{l)  Z(j{F<\jS
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.N,&Uv- 3. 光栅级次通道的选择 tF*szf|$-
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 %Y]=1BRk} xl(@C*.sC1 示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 =pcF:D#+
G O{ . 9_2 1. 光栅配置和对准 nd ink$
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Z& Y=`GOI 2. 基底处理 mMSh2B
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 7Y m(n8 g:7,~}_}^ 3. 谐振波导光栅的角响应 6sJw@Oa J
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}rh xe4Oxo 4. 谐振波导光栅的角响应 hA}~es=c
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 QzOkpewf /P:.qtT( 示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 a, |?5j9,P
x}TS 1. 用于超短脉冲的光栅 ,1oQ cC
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→ 查看完整应用使用案例 YO+{,$ :O-iykXyI 2. 设计和建模流程 Y ^KTkS0D
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 JIm 4vS G (iJi 3. 在不同的系统中光栅的交换 ke_ [
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 B9R(&<4 .zg8 i_ 进一步阅读 C x<0 H
- Configuration of Grating Structures by Using Interfaces N8toxRu
- Configuration of Grating Structures by Using Special Media |re}6#TgcT
- VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix] \1"'E@+
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