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1. 摘要 "g=ux^+X\
Jr''S}@|x
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。 cK-!Evv
saRB~[6I
 `M7 ){ w-\fCp ) 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 -\NB*|9m| x,7a xx6 单光栅分析 D ^ &! −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。 (4g; -*N −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}U& =w' aY {.  }kOhwT8sI 系统内的光栅建模 AOWI` n Isi
−在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 wfZ 'T#1
−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。 $%t{O[ (
b-O4IDIT  \C<rg| xxV{1, H2 两种建模方法通常可以一起使用，如先优化光栅结构本身，然后将其插入系统。 [ B (lJz
6=')*_~/ 3. 系统中的光栅对准 (g4g-"rc vfy- ;R( 6iC}%e U
安装光栅堆栈 "M:arP5f
−为了描述系统内的光栅，光栅堆栈始终固定在参考表面上（仅平面）。 2l!"OiB. P
−参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 C*gSx3OG
堆栈方向 \2+xMv)8
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 eq@ v2o7
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 7=<PVJ*/
D8dTw {C
VJ$C)0xQA
安装光栅堆栈 a Ifog+Lp
- 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）。 {:oZ&y)Ac
- 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 H a/\&Z(
堆栈方向 @Td[rHl
- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 S"eKiS,z
- 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 !^Lv NW\|
f0[xMn0Tu
 )5&m:R9 Vm.u3KE W4#:_R,&,
横向位置 pGcc6q 1
−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。 z%AIv%
−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。 ,v6Jr3
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 Wh<lmC50(
在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 5 Px.G*
通过组件定位选项。 Y7jD:P
GqAedz ;.
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4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 JA)gM K9P"ncMt P"]+6sm&es
单光栅分析 %-*vlNC )
- 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 \W\6m0-x
系统内的光栅建模 SP*5 W)6
- 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。 ~::R+Lh(
- 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。 OcH- `A
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 3@&H)fdp6a
pts}?
 P0Jd6"sS" ~d%Q1F*,= 5. 光栅级次通道选择 ef. lM]cO -'0AV,{Z 0F3>kp4u
方向 \=_8G:1
- 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 i&3 0n#
衍射级次选择 j K=*~I
- 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 =ddx/zN
- 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。 "''<:K|
备注 s7
K KH
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 zo5.}mr+
."^dJ |fN
 |{jAMC0# EGDE4n5>I 6. 光栅的角度响应 ]q3Kd{B ?rOb?cu- 6P~"7k
衍射特性的相关性 [!q&r(-K
- 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 qB39\j
- 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。 *~cs8<.!1
- 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） X|QCa@Foe
- 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 G9 a%N
M+E5 PZ|_
 __fR #D 6C0_. = 7# 示例＃1：光栅物体的成像 W@C56fCa
C~;0A!@]Y 1. 摘要 i]-g O
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 p)^:~ ll
{l11WiqQH
→ 查看完整应用使用案例 Vtg/,1KQ R>U<8z"i 2. 光栅配置与对准 5p|@ ) -Wn. @bz6B  3.0c/v5Go
D+)=bPMe
 0xxzhlKNL  >a7(A#3@d
[4hO3):F 3. 光栅级次通道的选择 /kA19E4
U>+~.|'V9
 ;a3 nH q-G|@6O 示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 8$v7|S6 z
ye|a#a9N 1. 光栅配置和对准 f>5RAg
3N"&P@/0x
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W|#ev*'F
→ 查看完整应用使用案例
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/ 2. 基底处理 ]pV1T
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 )h0 E$ * Z&w^9;30P 3. 谐振波导光栅的角响应 '=
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VTfH' 4. 谐振波导光栅的角响应 ]kkBgjQbS
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 n+qVT4o S%X\ ,N 示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 6eT'[Umx
0['"m^l0S 1. 用于超短脉冲的光栅 R2O.}!'
3Y{)(%I
 )SX6)__
vif8 {S
→ 查看完整应用使用案例 kr(<Y| +z =%89GJ 2. 设计和建模流程 mp,e9Nd;
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72D? 3. 在不同的系统中光栅的交换 9V;$v
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 +qUk Mx R F5q5 <0 文件信息 `GQiB]Z
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 V`\f+Uu VL7S7pb_ 进一步阅读 v] T(z L|
- Configuration of Grating Structures by Using Interfaces ? JgO-.
- Configuration of Grating Structures by Using Special Media :Jeo_ }e 0
- VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix]
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*1W, M zg QQ：2987619807 (~Uel1~@
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