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1. 摘要 XUqE5[ O%
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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。 qYu!:xa8
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 =< FZ{4 A$"$`)P! 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 Mi/'4~0Y .&yWHdQC: 单光栅分析 TaHi+ −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。 8DS5< −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。 f s"V'E2a 8JFkeU%yO  vVN[ bD< 系统内的光栅建模 %"KWjwp (zL Iv9$
−在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 n$ l;VGJMPi VQNH@g^gqr 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。 sK9h=J;F/
"$"mWF- 3. 系统中的光栅对准 O7CYpn4<7 BLH3$*,H "vRqtEBO @
安装光栅堆栈 a3
_0F@ I
−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）。 BiLreZ~"
−参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 .idl@%
堆栈方向 4a \+o]
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 O>F.Wf5g
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安装光栅堆栈 | v'5*n9
- 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）。 \w _[tPz}
- 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 eD1MP<>h
堆栈方向 x
w83K
- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 wkpVX*DfRE
- 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 (X7yNIPfA
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 lR K ?%~ `V_/Cz_}D ,H(vD,54g
横向位置 Cwa0!y5%
−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。 257;@;
−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。 g(r'Y#U
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 dZYJ(7%
在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 VM|)\?Q
通过组件定位选项。 z'K7J'(R
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4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 ~4` ec zw9ULQ$# knZd}?I*
单光栅分析 VzM@DM]= ~
- 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 &>4$ [m>n
系统内的光栅建模 uOUw8
- 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。 A"ph!* i{
- 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。 J; Xz'0
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 I%*Z j,>
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 ct/THq Ip\g ^ia 5. 光栅级次通道选择 4IE#dwZW tl^;iE!- 9JeGjkG,
方向 RXvcy<
- 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 62'0 )Cy^
衍射级次选择 Ec/+ 9H6g
- 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 .%h_W\M<l
- 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。 ^o<Nz8
备注 dM.Ow!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 r~a} B.pj
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 fb=vO U jXva ?_ 6. 光栅的角度响应 j*\MUR= \aRB k)_#u;qmG
衍射特性的相关性 hrxASAfg6
- 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 ?Ir6*ZyY
- 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。 $jL.TraV7
- 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） ht!:e>z&4
- 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 _\] UA?0
j+v)I=
 x6P^IkL: EE{%hGb 示例＃1：光栅物体的成像 9{&x-ugM
8[XNFFUZs 1. 摘要 F<1'M#bl
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RT 9|E80
→ 查看完整应用使用案例 \EqO;A%< s bb{VV`I 2. 光栅配置与对准 ?q7Gs)B=^' u(qpdG||7  n6dg
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P|4a} SWU 3. 光栅级次通道的选择 Cq'r
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 svII =J B {K}+$jzGVt 示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 OTm"Iwzu@
R2gax; 1. 光栅配置和对准 +d. Bf
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→ 查看完整应用使用案例 Iu]P^8
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[*jfOz 2. 基底处理 x-EAu 3=V
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 WbF\=;$= 7 nfR5W~%*: 3. 谐振波导光栅的角响应 {M5IJt"{4b
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AzN 4. 谐振波导光栅的角响应 nfU}ECun4
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 ' L7.a' MDZb|1.AT 示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 W*#/@/5
\(s ";@ 1. 用于超短脉冲的光栅 R8]bi|e)
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 6C=.8eP
Ea 1>]V
→ 查看完整应用使用案例 e wR0e.g 4H)a7 <, 2. 设计和建模流程 0o`o'Z V=c
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 U/;Vge8{ mv_-|N~ 3. 在不同的系统中光栅的交换 7(-<x@ e
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- Configuration of Grating Structures by Using Interfaces [?A0{#5)8x
- Configuration of Grating Structures by Using Special Media 0n%`Xb0q
- VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix] ^ [6AOz+L -#@;-2w
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