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1. 摘要 lAD i
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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。 TT .EQv5
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 n.$<D[@ L$ ]D&f8: 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 |xQj2?_z* 2r?g |<
: 单光栅分析 A!fjw −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。 kC|tv{g#> −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。 K_]LK 3(^9K2.s}  kt [#@M!} 系统内的光栅建模 F!pUfF,& &^9f)xb
−在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 o"Ef>5N
−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。 d#ld*\|
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-y  m|24)%Vj;= k]R O=/ ?M 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。 4$IPz7
+R2 3. 系统中的光栅对准 T:; e 73 htM5Nm[g jf/;`b r
安装光栅堆栈 gQ?>%t ]
−为了描述系统内的光栅，光栅堆栈始终固定在参考表面上（仅平面）。 px 4Z
−参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 WN m,r>6m
堆栈方向 2Q9s?C
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 ,e.y4
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安装光栅堆栈 Kwh3SU=L}
- 为了描述系统内的光栅，光栅堆栈始终固定在参考表面上（仅平面）。 /DbwqBx
- 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。
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堆栈方向 -.^Mt.)
- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 R#1m_6I
- 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 .W yI.Y1
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横向位置 %A82{
−对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时，必须考虑光栅的横向位置。 B Am{Gb
−例如，激光束（紧密地）聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上，效果可能会大不相同。 " Jv&=zJ
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 [c>X Q
在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 [W^6=7EO
通过组件定位选项。 K<s\:$VVh
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4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 uO"@YX/ ?\c*DNM' $#KSvo{otI
单光栅分析 h!d#=.R
- 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 <~:
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系统内的光栅建模 uX.Aq@j
- 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。 VaX>tUW
- 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。 NiWooFPKJ
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 _ZR2?y-M
[f O]oTh
 o^7NZ ]m H2k>E}` 5. 光栅级次通道选择 Bb-x1{t P6IhpB59 v[Ar{t&
方向 N4H nW0
- 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 {{2ZWK 6|
衍射级次选择 OsC1('4@
- 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 k P [ Y
- 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。 &,e @pv c3
备注 D} 3E1`)W
- 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 Cs*u{O
]^ j)4us
 0 'L+9T5 *B3` #t 6. 光栅的角度响应 E; RI.6y {a(YV\^y|H Xq J@NgsY
衍射特性的相关性 ^-=,q.[7
- 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 :T'"%_d5
- 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}4 RlIZF
- 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） oq0G@
- 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 L#NPt4Sz+
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 $e<3z6 ~G"6^C:x 示例＃1：光栅物体的成像 ;itz` 9T
2abWIw4 1. 摘要 y;Dw%m
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→ 查看完整应用使用案例 \UK 9 (( t8 2. 光栅配置与对准 X0
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b`%/ * 3. 光栅级次通道的选择 dq|z;, `
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 'V O^H68 h^[K= J 示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 Vl'|l)b4W
n]_8!NU 1. 光栅配置和对准 lf W xdi
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W 2. 基底处理 ]M= 3Sn8}
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 -bKli<C +hK Qha!* 3. 谐振波导光栅的角响应 WvN5IHo 8i
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 ;XGG&M%3 )2FS9h.t 4. 谐振波导光栅的角响应 9h~>7VeZ)
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n_ 示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 )LH nDx
"1`c^ 1. 用于超短脉冲的光栅 &.Yh _
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→ 查看完整应用使用案例 wCc:HfmjJ o),i2 2. 设计和建模流程 ~@L$}Eu
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 xae}8E k(hes3JV 3. 在不同的系统中光栅的交换 Z.VVY\
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 I)DLnnQQ >l 'QX( 进一步阅读 r"J1C
- Configuration of Grating Structures by Using Interfaces 0.|tKetHq
- Configuration of Grating Structures by Using Special Media v@"xEf1n[
- VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix] z26zl[. Y.jg
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