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1. 摘要 6">jf #pE
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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。 Wy%F
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 20f):A6 _"`U.!3* 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 xbA% 'p k&P_ c 单光栅分析 WwDxZ >9jw −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。 V
F'!
OPN −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。 3f :I<S7 +xlxhF  0|:Ic , 系统内的光栅建模 b\w88=| c# e_Fs
−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+~ 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。 =7mR#3yt
*<! W k\  xW,(d5RtZ WLW E%b DP 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。 ?s5zTT0U>$
r\"O8\ 3. 系统中的光栅对准 <nj [=C4v Sn/~R|3XA7 (K+TqJw
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）。 >1tGQ
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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。 J7.bFW'
堆栈方向 OR ^Wd
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 K`FgU 7g{
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安装光栅堆栈 Y(SgfWeK@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）。 ~]/X,Cf
- 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 N) h>Ie
堆栈方向 =3oz74O[
- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 <'
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- 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 B<[;rk
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横向位置 4ij`
−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。 ;?2vW8{p<
−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。 [NvEX Td
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 =O)JPo&iwY
在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 [`fq4Ky
通过组件定位选项。 i&>,aiH @
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4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 #G.3a]p}" oJ8_hk<Va8 |-_5ou N.
单光栅分析 ~~zw[#'
- 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 `z` `d*_
系统内的光栅建模 !icpfxOpjQ
- 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。 \Zf&&7v
- 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。 {|xwvTl J
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 0uU %jN$
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o@LjSQ5! 5. 光栅级次通道选择 N`Bt|#R UWn}0:6t v[a#>!; s
方向 G< jpJ
- 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 ZV p\ 5V*
衍射级次选择 GPR`=]n& &
- 对于方向组合，可能会有多个衍射级。
kw-/h+lG
- 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。 fSqbGoIQ
备注 U*&ZQw
- 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 INbjk;k
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 uAj GR BRD'5 1]| 6. 光栅的角度响应 '-i
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衍射特性的相关性 zi?'3T%Ie
- 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 %o"Rcw|
- 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。 7t04!dD}
- 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） 6ZG)`u".("
- 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 Tc88U8Gc
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 2 !;4mij, ?Nh%!2n 示例＃1：光栅物体的成像 F 7;xf{n<
,K9UT#h 1. 摘要 /hX"O ?^
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→ 查看完整应用使用案例 @zJ I0_Bp =O;SXzgE 2. 光栅配置与对准 I
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tH'VV-!MZ 3. 光栅级次通道的选择 13QCM0#
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 }=|ZEhtOp Oq2H>eW`f 示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 Qi[D&47X O
bY2Mw8e% 1. 光栅配置和对准 !n{c# HfG
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AfEEYP)N 2. 基底处理 Lq [wabF
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 ^97ZH)Ww $McO'Bye{h 3. 谐振波导光栅的角响应 3E Zw F
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Ifb( 示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 Ozv.;}SE
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X"AFy~\ 1. 用于超短脉冲的光栅 e\_6/j7 '
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→ 查看完整应用使用案例 5l xq-E3 4LjSDgA 2. 设计和建模流程 kV rT?
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 na3kHx@ X{xJ*T y' 3. 在不同的系统中光栅的交换 qE72(#:R*
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 _ <a)\UR T+nC>}*jgJ 进一步阅读 Zax] i,Bx
- Configuration of Grating Structures by Using Interfaces otSPi7|k
- Configuration of Grating Structures by Using Special Media S.)7u6/_!
- VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix] ,A!e"=HF pmyM&'#Id
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