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1. 摘要
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(%|L23
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。 B6]M\4v
Su[f"2oR
 W$u/tRF liVj-*m 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 P\.1w>X EN~ha:9 单光栅分析 <>[]- Vq −通过主窗口“光栅”菜单，可以进入仅针对光栅的特殊评估环境。 bOdyrynh −它有助于分析和可视化光栅的衍射特性，例如衍射角度和效率。 O`='8'6zW\ #jX%nqM xW  7f
q\
H{ 系统内的光栅建模 *D uxabo? PH]ui=
−在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 nV?e(}D
−这样可以对系统内的光栅进行建模，从而在考虑光栅可能产生的影响的情况下评估系统性能。 " ?Xb$V7
2ee((vO& 
ScTeh mX
QVL.P\ 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。 ,2^zX]dgM
C-L[" O0[ 3. 系统中的光栅对准 (Qz|
N I=wA)Bli1p ? Eh)JJt
安装光栅堆栈 -n C!kpo
−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）。 ~JxAo\2i
−参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 i sV9nWo$
堆栈方向 j?9fb
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 `1)n2<B
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BJ 7m3[lz
FQ6{NMz,h
安装光栅堆栈 nV+]jQ~o
- 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）。 p+d?k"WN?
- 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 ,[0rh%%j
堆栈方向 {w|KWGk2
- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 \H$j[" 3
- 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 CGN:=D<
dEM=U;
 rJ}k!}G E7UYJ)6] ,mW-O!$3W
横向位置 Hze~oAP+
−对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时，必须考虑光栅的横向位置。 5Rec~&v
−例如，激光束（紧密地）聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上，效果可能会大不相同。 ^J$? [@qD
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 &nEQ `3~F
在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 +idp1SJ4
通过组件定位选项。 >J
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4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 #-Nc1+gu |qTS{qQh{L L ;s,x V
单光栅分析 3"J85V%h]n
- 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 QnNddCiu=
系统内的光栅建模 KF4}cM=.5
- 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。 WF0[/ Y
- 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。 $S _VR
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 pJ 7="n
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 j9Y'HU5" {] CO;5: 5. 光栅级次通道选择 b];? tP T1Y_Jf*KJ woCFkO;'O
方向 JHZ`LWq
- 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 P_f^gB7
衍射级次选择 Ue22,Pp6
- 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 El)WjcmH
- 并非总是需要考虑所有衍射级，建议仅使用感兴趣的衍射级。 h16 i]V
备注 ($ l
t@j
- 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 )0 W-S9e<
#b?)fqRJL
 dNMz(~A[Y Z hpbbS 6. 光栅的角度响应 7v^V]&&s }yW*vy6` YZH &KGY
衍射特性的相关性 ,:1_I`d>#X
- 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 QirS=H+~
- 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。 )+S^{tt
- 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） 8S_v} NUm
- 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 aV'r
oxM
)mVpJYt;
 4Cdl^4(LT 8QYM/yAM 示例＃1：光栅物体的成像 %[9d1 F 3
56
ra ZC 1. 摘要 )D1=jD(
y! lE GA7
 2l9RU}
x YGB{g ]
→ 查看完整应用使用案例 L 93KsI ^5y Fb=2 2. 光栅配置与对准 A!&hjV` g,N"o72)  }L1 -2
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.;&1"b8G 3. 光栅级次通道的选择 u(!@6%?-
(\=iKE 4#
 CQ+WBTiC 5|E_ ,d!v 示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 ))qOsphN
2}^fhMS 1. 光栅配置和对准 oL2 a:\7
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 xxN=,p
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→ 查看完整应用使用案例 </OZ ,3J=
C/w!Y)nB= 2. 基底处理 [aK7v{Wu
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 _26~<gU8 (KF=v31_m 3. 谐振波导光栅的角响应 oq<n5
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 ^mu?V-4 J,bE[52 4. 谐振波导光栅的角响应 SbLx`]rI
*Hnk,?kPq
 Y 0||>LX !\0U EC 示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 +H7lkbW
7;UUS1 1. 用于超短脉冲的光栅 -2dk8]KB]
CqRG !J
'7!b#if
u5, \ Kz
→ 查看完整应用使用案例 q~^qf -}B&> w,5 2. 设计和建模流程 *[(}rpp M
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 L %[om c? @@,l0/ 3. 在不同的系统中光栅的交换 ]0VjVU-
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 l Jfn3 gsqpQq7 文件信息 S 9$* w!W
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`@a cQs;0 进一步阅读 eRK
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- Configuration of Grating Structures by Using Interfaces w+P?JR!)+
- Configuration of Grating Structures by Using Special Media ?3Ytn+Py
- VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix] rI\G&OqpP OIuEC7XM^C
p/4\O QQ：2987619807 Sc!{
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