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1. 摘要 #J_i 5KmXJ
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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。 b?? 1Up
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 g=Di2j{A |e\%pfZ 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 _!7o ig{5 ]wZ( 单光栅分析 C+5nft6: −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。 )VC) } −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。 .2xkf@OP l .$#IE  .&y1gh!= 系统内的光栅建模
~A/_\- r;z A `
−在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 >Fz$DKr[
−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。 #ZA
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UZ#2*PH2E  hh9{md\ .E&~]< 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。 S6]':
<X?F :?Mk 3. 系统中的光栅对准 5oS\ uX| eAMT7 2_ ,"o \_{<z
安装光栅堆栈 "|if<hx+
−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）。 ,ME9<3Ac
−参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 N"TD$NrK\
堆栈方向 00i9yC8@6
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 ,tZwXP{
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安装光栅堆栈 n[@ Ur2& )
- 为了描述系统内的光栅，光栅堆栈始终固定在参考表面上（仅平面）。 jJ|;Nwm<[
- 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 L6^h3*JyD
堆栈方向 :"4~VDu
- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 Zu,f&smb
- 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 (]:G" W8f
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 H|E ms}b tz,FK;8 Er o3A'f
横向位置 G;e}z&6<k
−对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时，必须考虑光栅的横向位置。 Gsb]e
−例如，激光束（紧密地）聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上，效果可能会大不相同。 ^|Y!NHYH$Z
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 c\ Dv3bF
在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 iaB5t<t1r
通过组件定位选项。 }49?Z 3
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4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 /y} d1-QkW^0y W>~V?%F&'
单光栅分析 .qZ< ROZ
- 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 <W pz\U
系统内的光栅建模 $)U
RY~; i
- 但是，任何现实的光栅结构都放置在基底上，使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 5G Kz@as8
- 平面建模考虑了菲涅耳损耗，但不与光栅叠层的FMM计算耦合。 6
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- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 _#+i;$cO-X
c& Dy{B!
 &b_duWs x RfX:3 5. 光栅级次通道选择 B4kIcHA E~ B
LY{3: 8 L:0Wp
方向 vQ;Z 0_
- 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 iY="M _kQ_
衍射级次选择 8:f ( PN
- 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 %vW@_A~
- 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。 ek9%Xk8
备注 '
{Q L`L
- 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 s
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W|:WAxJ*d
 /#tOi[0[ Pu=YQ
#F' 6. 光栅的角度响应 v"j7},P@ Ae"B]Cxb_X PH 6uP]
衍射特性的相关性 dQ<EDtap
- 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 8qT/1 b
- 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。 >1YJETysO
- 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） r_QWt1K
- 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 c 5JxK U_
kp[Jl0K5
 J( 0c#}d i] P]o) 示例＃1：光栅物体的成像 7>#74oy
#(OL! B 1. 摘要 ZPXxrmq%
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→ 查看完整应用使用案例 0ZO!_3m$r "bJW yUb 2. 光栅配置与对准 ig6F !p WHL@]^E@m  *t63c.S
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8< R#} 3. 光栅级次通道的选择 flRok?iF
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 HN \9 d HZ/e^"cpM 示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 d-X<+&VZ
wtK+\Qnb 1. 光栅配置和对准 zpJQ7hym
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 >o.4sN@ .^eajb`: 3. 谐振波导光栅的角响应 nG q{+
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`ml 4. 谐振波导光栅的角响应 _vm ~yKId
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 R10R,*6> ';Y0qitGB 示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 Kqm2TMO]>V
<m'W{n% Pp 1. 用于超短脉冲的光栅 ;r y~x:7L7
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→ 查看完整应用使用案例 MR }=tO 4}`z^P<C 2. 设计和建模流程 50 8v:?^'
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 O | !cPB: g%TOYZr!X 3. 在不同的系统中光栅的交换 evjj~xkte
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 H%pD9'q~ wDR/Vr"f 进一步阅读 Ogv9_ X8
- Configuration of Grating Structures by Using Interfaces *O_>3Hgl
- Configuration of Grating Structures by Using Special Media 0Xb,ne
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- VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix] bI+/0X x 2ca#@??R
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