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1. 摘要 Z#[%JUYp'
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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。 qW|h"9sr
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2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 &B=z*m CdcB E.%< 单光栅分析 V$;`#J$\b −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。 'MB+cz+v −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。 <{h B&4oL !{ _: k%B  .x/H2r'1 系统内的光栅建模 <7B;_3/ +u t%C.1
−在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 g2*}XS 3
−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。 aHI~@
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 +W8#] u| 4`cf FowK~ 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。 e8egxm
TaKHr$h 3. 系统中的光栅对准 uH 7rt : 0 Y.${h K;s`
安装光栅堆栈 /k^j'MMQs6
−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）。 RU=g|TL
−参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 EG8z&^O x
堆栈方向 7Wiwnv_"
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 p;R&h4H
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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）。 #>BC|/P}
- 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 Y2 N$&]O{
堆栈方向 U~c9PqjZ
- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 $[J\sokpY
- 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 3=UufI
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横向位置 SL^%Zh/~
−对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时，必须考虑光栅的横向位置。 [`KQ \4u
−例如，激光束（紧密地）聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上，效果可能会大不相同。 ,c;#~y
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 6G-XZko~a
在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 U^-J _ yq
通过组件定位选项。 pH@yE Vf
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4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 m5KLi
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单光栅分析 (ueH@A"9;
- 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 L9whgXD
系统内的光栅建模 e+@.n
- 但是，任何现实的光栅结构都放置在基底上，使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 U[#q"'P|l
- 平面建模考虑了菲涅耳损耗，但不与光栅叠层的FMM计算耦合。 W^ 3'9nYU
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 jd
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'XSHl?+q
 7FP"]\x ~H]d9C 5. 光栅级次通道选择 y>R qA *J r&L1jT. 3|A r~_]
方向 H@k$sZ.
- 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 Z@Qf0
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衍射级次选择 ]7h;MR
- 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 PKs$Q=Ol<|
- 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。 #`"B
YFV[E
备注 , -Lv 3
- 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 i l%9j
$,T3vX]<
 V<REcII. z]O>`50Q 6. 光栅的角度响应 QkO4Td< _&xkj8O 2L 1Azx
衍射特性的相关性 <R#:K7> O
- 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 &0-Pl.M
- 对于不同的波长/偏振，衍射效率也不同，并且对于不同的入射角，衍射效率也不相同。 e9B$"_ &2
- 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） :!,.c $M
- 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 ['0^gN$:e
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 -ktYS(8& Zo,]Dx 示例＃1：光栅物体的成像 z &[[4[
)#Y:Bj7H@2 1. 摘要 W8!8/ IZbN
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→ 查看完整应用使用案例 )v.\4Q4 / B 2. 光栅配置与对准 0+S'i82=M j;*=
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w;^7FuBaC 3. 光栅级次通道的选择 n iM(0p
H Sk}09GV
 UgLJV2M6 >Q^*h}IdW 示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 HM\gOz
)i>T\B 1. 光栅配置和对准 dtq]_HvTJ
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→ 查看完整应用使用案例 *yA. D?
GP}+c8|2 2. 基底处理 HLM"dmI
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 !GVxQll[f 3Kum 3. 谐振波导光栅的角响应 cV )~%e/
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 HnfTj 5J@ =t-503e.J 4. 谐振波导光栅的角响应 T k4"qGC.
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 ]dIr;x ` K3t^y`z 示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 >pA9'KWs]
sQe>LN p,G 1. 用于超短脉冲的光栅 S-+^L|
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→ 查看完整应用使用案例 tMy@'nj .{W)E 2. 设计和建模流程 K&noA
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 CR$5'#11) ?5 d3k% 文件信息 /f c@=CO
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 D*j\gI re/l5v,|3 进一步阅读 *l^%7W rk
- Configuration of Grating Structures by Using Interfaces F
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- Configuration of Grating Structures by Using Special Media _\LAWQ|M4[
- VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix] Kq';[ Yc b=+'i
Sc*O_c3D QQ：2987619807 [ nlW}1)46
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