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1. 摘要 Je^Y&a~
iX{H,- C
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。 zj{(p Z1
: 9`qogF>
 7,h3V =^)Q \# ++s &06 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 ;|!MI'Af ail G./I+ 单光栅分析 G, ]z (% −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。 @ u+|=x]; −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。 + 8f>^*:u Pu..NPl+  4: U0f;Fs 系统内的光栅建模 T%kKVr frc {>u~t
−在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 D"cKlp-I6|
−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。 %K?iNe
wu 2:' y>n  b/nOdFO@ K_>/ lirE? 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。 #/ +I*B*y
r 1G8]a gO 3. 系统中的光栅对准 9 #Y2`p T -2 x E#r &2{]hRM
安装光栅堆栈 E~R V1)
−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）。 @Dj:4
−参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 Xhse~=qA
堆栈方向 >jMH#TZaX
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 2h )8Fq_"
4fty~0i=z
 C8.W5P[U
+9zA^0
G#0,CLGN^
安装光栅堆栈 =Z`0>R`
- 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）。 BI.V0@qZ
- 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 cy3M^_5B<
堆栈方向 1Nj=B_T
- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 fa{@$ppx
- 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 [))JX"a
R hio7C
 O>AFF@= H) 5Qq Z8 =/9<(Tt %m
横向位置 o1k#."wHr
−对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时，必须考虑光栅的横向位置。 KO&:06V{
−例如，激光束（紧密地）聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上，效果可能会大不相同。 -~O/NX
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 W-XpJ\_
在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 P}@*Z>j:#
通过组件定位选项。 &@6 GI<
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4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 t',BI c~+l-GIW m 0T))>.iu#
单光栅分析 % [ Zz0|A
- 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 S}cF0B1E*
系统内的光栅建模 s .:r;%a
- 但是，任何现实的光栅结构都放置在基底上，使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 s;1e0n
- 平面建模考虑了菲涅耳损耗，但不与光栅叠层的FMM计算耦合。 cPuHLwwYf
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 _{Y$o'*#I
!SF^a6jT
 Yy
h=G M|r8KW~S) 5. 光栅级次通道选择 fsvYU0L qq;b~ 3 kW I4il R$jg
方向 5v9uHxy
- 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 d#\W hRE
衍射级次选择 kcS6 _ l
- 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 /9_#U#vhY
- 并非总是需要考虑所有衍射级，建议仅使用感兴趣的衍射级。 pjN:&#Y ]
备注 !O{ z 3W
- 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 VAKy^nR5j
b Us|t
 :;4SQN{2
O +(mL~td01 6. 光栅的角度响应 Mm# [&j[Y <Wy>^<` ~NNv>5 t5
衍射特性的相关性 J^ = {}
- 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 frqJN
- 对于不同的波长/偏振，衍射效率也不同，并且对于不同的入射角，衍射效率也不相同。 ;'3]{BGcU
- 为了解决与角度有关的衍射行为，可能需要指定k域中的采样点（等效于角度空间） ]y LhJ_^
- 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 l!IGc:
=.b Y#4
 7lU.Ni t KzVTkD n, 示例＃1：光栅物体的成像 #T \
8i: [:Z 1. 摘要 @!\K>G >9[
z+3 9ee
 3h S6j S
%-j&e4 4
→ 查看完整应用使用案例 wPnybb{ n93zD*;5 2. 光栅配置与对准 "^%Z'ou ]US[5)EL-  1V%'.l9
A1A3~9HuK
 o~C('1Fd b  70Ka!
E*|tOj9`1n 3. 光栅级次通道的选择 VJ{pN ~_1
HFS+QwHW
 .wc
= ] #D)x}#V\ 示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 %j{.0 H
~ HDdO3 1. 光栅配置和对准 o6|-=FcvC
I]uhi{\C
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→ 查看完整应用使用案例 '[Gm8K5
8#f$rs(} 2. 基底处理 @2' %o<lF
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 <k]qH-v4 F~_;o+e;X 3. 谐振波导光栅的角响应 Z2p> n`D
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' Q 5 09Q0 [k 4. 谐振波导光栅的角响应 .nZ3kT`
vWY (% Q,
 tWD|qg_ g%\L&}Jd 示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 #Lka+l;L7
.>]N+: O 1. 用于超短脉冲的光栅 xl]
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→ 查看完整应用使用案例 `ROEV~ UK3a{O[ 5 2. 设计和建模流程 ) 5yj/0oT
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 kx{!b3 " vA -PR& 3. 在不同的系统中光栅的交换 (pYYkR"
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 p`>d7S>" V5 MO} 文件信息 xP@ /9SM
kO  cY{No s y JD >ny 进一步阅读 ~_ P YNY`"
- Configuration of Grating Structures by Using Interfaces :ba/W&-d
- Configuration of Grating Structures by Using Special Media W_ <4WG
- VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix] 9<cOYY F6dr
j Z'&0x"U QQ：2987619807 3N< & u
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