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1. 摘要 qVfn(rZ
w]qM
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。 |0}Xb|+
:X}SuM ?c
 G.L}VpopM /# Jvt 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 a_S`$(7k &'k(v(>n, 单光栅分析 -7w}+iS −通过主窗口“光栅”菜单，可以进入仅针对光栅的特殊评估环境。 fh )eL<I −它有助于分析和可视化光栅的衍射特性，例如衍射角度和效率。 Ag\RLJ.KD %E @o8  6|q"lS*$S 系统内的光栅建模 3,v/zcV `T+>E0H(f
−在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 xV+\R/)x
−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?Hi_ ;o
_I; hM  V2?{ebx` S) zw[m 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。 /2T
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( 3. 系统中的光栅对准 S[9b
I&C v7@"9Uw} l]&A5tz3
安装光栅堆栈 eSObOG/
−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）。 7Z:HwZ
−参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 FLQke"6i0:
堆栈方向 v `/nX->
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 X:`=\D
vgtAJp+p*
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9+m>|"F0
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安装光栅堆栈 Q?j '4
- 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）。 ,^mEi
- 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 ; 8vB7|54.
堆栈方向 "Y^Fn, c
- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 R h6CV
- 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 Q`J U[nY
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 e^~d x }X ,)\G<q
yO6 yO8@ .-j b
横向位置 z"7?I$N Q
−对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时，必须考虑光栅的横向位置。 n7ZJ< ~wl
−例如，激光束（紧密地）聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上，效果可能会大不相同。 @(=?x:j
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 YG*<jKcX
在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 n)a/pO_
通过组件定位选项。 )ZLj2H <
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4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 K($+ILZ 9({ 9 r[U 2<0".5+I
单光栅分析 P; y!Y/$ C
- 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 ;dZ ZOocV1
系统内的光栅建模 3VMaD@nYa
- 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。 @/As|)
- 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。 dm kGIg}
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 S]fkA6v
N!?~Dgw
 0 nI*9 $t a"Ug.z 5. 光栅级次通道选择 M^l%*QF[,q \hlS?uD\ w(+ L&IBC
方向 0#yH<h$
- 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 m|?1HCRXRI
衍射级次选择 yP-$@Ry
- 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 (mi=I3A(
- 并非总是需要考虑所有衍射级，建议仅使用感兴趣的衍射级。 =Ldf#8J
备注 mrsN@(X0
- 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 yoq-H+<
AxJqLSfyb,
 ~Odclrs hP [/x e 6. 光栅的角度响应 ;gJAxVD< c2GTN " g(jn
/Cx
衍射特性的相关性 ]B&jMj~y&
- 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 k+@ :+ RL
- 对于不同的波长/偏振，衍射效率也不同，并且对于不同的入射角，衍射效率也不相同。 c0jTQMe4yl
- 为了解决与角度有关的衍射行为，可能需要指定k域中的采样点（等效于角度空间） I)3LJK
- 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 fWg 3gRI
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DA %AT/g&M&1# 示例＃1：光栅物体的成像 4rCw#mV tB
-DZ5nx 1. 摘要 7we='L&R
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→ 查看完整应用使用案例 54]UfmT%I _!vuDv% 2. 光栅配置与对准 "0>AefFd# JGhK8E
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HR'F 3. 光栅级次通道的选择 (c3O> *M
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 o|s|Wm x>u >n&+<06 示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 Ni ;jMc
6% c]{eTd9 1. 光栅配置和对准 | mw3v>
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→ 查看完整应用使用案例 IS{>(XT{
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2. 基底处理 6D4u ?P,
Lp{uA4:=K
 )\izL]=!t <5|:QLqy 3. 谐振波导光栅的角响应 @# p{, L
* @ S+J$
 A22'qgKm@ B1U7z1< 4. 谐振波导光栅的角响应 vF{{$)c
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 =^ x1: Ak 7x$VH5jie# 示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 hus9Zv4
s%z dP 1. 用于超短脉冲的光栅 lxLEYDGFS
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→ 查看完整应用使用案例 {9 ./- A9y3B^\* 2. 设计和建模流程 D'_ w
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 ]n4G]ybK% MF5o\-&dN 3. 在不同的系统中光栅的交换 M+M\3U
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 @_"Z]Y ,D0 D;oX*` 文件信息 Up1e4 mNL
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 Cl!qd h6 y?xFF9W@H 进一步阅读 Y$eO:67;
- Configuration of Grating Structures by Using Interfaces R\lUE,o]<q
- Configuration of Grating Structures by Using Special Media Wtj* Z.=:
- VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix] \hqjk:o eh6= -
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