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1. 摘要 D2mAyU -
L?5t <`#lw
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。 Wh&Z *J
z:q'?{` I
 &b:Zln.j 3uiitjA] 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 =>TtX@ Q{ .6]cu{K( 单光栅分析 .
*+7xL −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。 -^%"w −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。 PDiorW}]k _!T$|,a  lIT2 AFX+ 系统内的光栅建模
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−在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 aQ3vG08L>
−这样可以对系统内的光栅进行建模，从而在考虑光栅可能产生的影响的情况下评估系统性能。 "alO"x8t
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YmF(o 两种建模方法通常可以一起使用，如先优化光栅结构本身，然后将其插入系统。 S`PSFetC
}C1 }T}U 3. 系统中的光栅对准 w4/)r-Z4I r]vBr^kq DD3yl\#,
安装光栅堆栈
r3K:
−为了描述系统内的光栅，光栅堆栈始终固定在参考表面上（仅平面）。 ;( Va_
−参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 !,WRXE&j
堆栈方向 X=}0+ W
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 2{qG
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KV(W|~+ rM
安装光栅堆栈 u8\QhUk'G
- 为了描述系统内的光栅，光栅堆栈始终固定在参考表面上（仅平面）。 IWd*"\L
- 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 Ft>8 YYyU
堆栈方向 T7X2$ '
- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 =hb87g.
- 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 KAaea iD
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横向位置 a,\u|T:g
−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。 %Q01EjRes
−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。 JG$J,!.\
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 KPr xw }P
在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 O\{_)L
通过组件定位选项。 2 ,`mNjHh
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4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 } z:=b8} m Sp7H! ?Cl"jcQ*
单光栅分析 @K> Pw arl
- 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 BE;iC.r W
系统内的光栅建模 ~Dh}E9E:
- 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。 nr6U>
KR^
- 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。 2?&ptN) `N
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 8`<GplO
J?DyTs3 Z
 3 mpjSL a2n#T, kq& 5. 光栅级次通道选择 l^Z~^.{y zh#uwT1u Tl-B[CT
方向 < ,n4| z)
- 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 KLB?GN?Pb
衍射级次选择 pm|]GkM
- 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 ~<-h# B
- 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。 YkbLf#2AE|
备注 ~Y[b
QuA=)
- 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 J >&GP#7}
"=O)2}
 eZo%q,L )Qp?LECrt 6. 光栅的角度响应 =uEhxs j)S ~d]7 Cl ^hJ ,1{o
衍射特性的相关性 0cVXUTJ|W
- 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 7 |A,GH
- 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"Wdbw(O '
- 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） dDn:^)
- 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 $tJJ
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 igCtq!.a L x&ZWF$ 示例＃1：光栅物体的成像 X8TZePh
eA_4,"{ 1. 摘要 1:8: yFV
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4)z](e$
→ 查看完整应用使用案例 A>k;o0r c+c ^F/ 2. 光栅配置与对准 J %t1T]y~ {I
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^ L 3. 光栅级次通道的选择 ?CC6/bE-{
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 Z:{Z&HQC q Z.\GHS 示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 @2<J_Ja
jEad VM 9 1. 光栅配置和对准 h kY E7
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→ 查看完整应用使用案例 622) . N4
P'+*d#*S 2. 基底处理 9UZX+@[F
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 C /JFg-r ]z,?{S 3. 谐振波导光栅的角响应 C*$/J\6xy
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 _1 a2Z\ }z[se)s 4. 谐振波导光栅的角响应 8I'?9rt2M
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 Gu-Sv!4p Nb6HM~ 示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 #{(rOb6H)
MB)xL-j O 1. 用于超短脉冲的光栅 &1&*(oi]X
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→ 查看完整应用使用案例 *QL brR iR9iI!+;N 2. 设计和建模流程 -(jcsqDk
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JY 3. 在不同的系统中光栅的交换 #KIHq2:.4
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 |G 1U $p 5 Z@Q ^ 文件信息 l}m @9 ~oC
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 gP} M\3-O ~9{.!7KPc 进一步阅读 q nOAIP:0
- Configuration of Grating Structures by Using Interfaces uW]n3)7<I
- Configuration of Grating Structures by Using Special Media :KQ<rLd
- VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix] xN5}y3 i}!CY@sW
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