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1. 摘要 %x Xib9J
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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。 $]H^?
aVI%FycYo
 #:C?: RMS k Z^} 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 \Pv_5LAo e7fA-,DV 单光栅分析 C9?R *2L> −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。 g( 9\r −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。 j 9sK P]w c_oI?D9  k{fTq KS%h 系统内的光栅建模 aq a%B aahAUhF
−在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 86.LkwlqoH
−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。 5)%bnLxn
G'*_7HD  w >RBth^p GQZLOjsop 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。 ?B&Z x-krd
~hJ/&,vH! 3. 系统中的光栅对准 }=d]ke 9_ rkp 1tv ulc m
安装光栅堆栈 Cpyv@+; D
−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）。 /hC[>t<
−参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 F0 cde
堆栈方向 ) ?AlQA
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 5P?7xR A
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安装光栅堆栈 d@ +}_R"c
- 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）。 ;B8 #Nf
- 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 f^
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堆栈方向 i0,'b61qE
- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 \t'v-x>2y5
- 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 $Vu % 4kq
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横向位置 Q}a, f75
−对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时，必须考虑光栅的横向位置。 aD2+9?m
−例如，激光束（紧密地）聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上，效果可能会大不相同。 )X8?m < cG
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 =44hI86
在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 kh11Y1 Q0d
通过组件定位选项。 50 s)5G #
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4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 9t`Z_HwdCb M?61g(
2r3]DrpJ
单光栅分析 ;n-)4b]\
- 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 n@3(bl5{
系统内的光栅建模 ?, d brQ
- 但是，任何现实的光栅结构都放置在基底上，使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 Fv[. %tW
- 平面建模考虑了菲涅耳损耗，但不与光栅叠层的FMM计算耦合。 Kp_L\'.I5$
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 3f 1@ <7*
IaxzkX_48
 'rT@r:6fn D.e4S6\& 5. 光栅级次通道选择 ?;\xeFy! D v7/ eRt pq
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方向 Dy>U=( S
- 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 3
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衍射级次选择 Jk$XL<t
- 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 U}c[oA
- 并非总是需要考虑所有衍射级，建议仅使用感兴趣的衍射级。 wm3fd 7T
备注 ;%Z%]n IS
- 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 4JF8S#8B
i(eLE"G+
 [+=h[DC 2r+@ s g 6. 光栅的角度响应 : +1S+w Ek!$Ary 2>s@2=Aq
衍射特性的相关性 1' #%U A
- 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 DYvi1X6
- 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。 J6*Zy[)%&S
- 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） <lk_]+ XJ3
- 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 *{5L*\AZ
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 #8 N9@ C*e) U PK` 示例＃1：光栅物体的成像 d|,,,+fS
=4RBHe 8` 1. 摘要 B3
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→ 查看完整应用使用案例 yFt'<{z[nL jni }o m 2. 光栅配置与对准 u8Ul + u dXKv"*7l  RvL-SI%E
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W\{gBjfE 3. 光栅级次通道的选择 []K5l%
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 wW4/]so M MB<oWH[e) 示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 _
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uJ S+;H 1. 光栅配置和对准 MKd{ y~'
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→ 查看完整应用使用案例 e_6@oh2s-
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g||rq 2. 基底处理 aHKv*-z-
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 XVi?- /2 V@jR8zv|_ 3. 谐振波导光栅的角响应 uS3 s
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 N|e us3\E M*)}F 4. 谐振波导光栅的角响应 zJ4 2%0g
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 &3VR)Bxn E K ks8 示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 I:s#,! >
Bb];qYuCO 1. 用于超短脉冲的光栅
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→ 查看完整应用使用案例 |$`LsA. % &bO+$H3 2. 设计和建模流程 wy&s~lpV,7
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 *]%{ttR~ +Io^U 3. 在不同的系统中光栅的交换 x72buf d
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- Configuration of Grating Structures by Using Interfaces 6sb,*uSn%
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- VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix] ~4o2!! ^tI ppIMaP
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