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1. 摘要 GeB&S!F
PHI c7*_
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。 NopfL
o~9*J)X5i
 DO*6gzW sg}<() 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 K,|3?CjS c?c\6*O 单光栅分析 iWr
# H −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。 noa+h<vGb −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。 _:tS-Mx@5 <[}zw!z  7p':a) 系统内的光栅建模 h@ ZC{B x$ TL j
−在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 Sw-2vnSdM
−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。 dJ])`S
aCQ[Uc<B:  [kr-gV @zi0:3`#0\ 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。 "oZ_1qi<
:]Om4Q\-# 3. 系统中的光栅对准 rOEBL|P0 F 8sOc&L 7^! zT
安装光栅堆栈 ^*$!9~
−为了描述系统内的光栅，光栅堆栈始终固定在参考表面上（仅平面）。 fiSX( 9
−参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 iS.gN&\z^
堆栈方向 ZK'W KC
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 KOXG= P0
f8r7 SFwUv
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AOcUr)
安装光栅堆栈 Lp|n)29+du
- 为了描述系统内的光栅，光栅堆栈始终固定在参考表面上（仅平面）。 &vN!>bR
- 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 &1 yErGXC
堆栈方向 ..'"kX:5
- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 T5T[$ %]6
- 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 Da6l =M
\k=%G_W
 KY%qzq,n #{?RE?nD 0Db=/sJ>
横向位置 =<aFkBX -
−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。 ZXiJ5BZ
−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。 Em{;l:;(W
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 x.|sCqx
在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 Rx&.,gzj[
通过组件定位选项。 ;KmrBNF
W[Z[o+ 7pK
 *nHMQ/uf
4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 k_?OEkgUh e!w2 _6?3 I|;zGmg#k
单光栅分析 En&gI` 3n
- 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 7o!t/WEEq
系统内的光栅建模 .s41Tc5u
- 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。 T4ugG?B*
- 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。 @/$i
-?E
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 L %ifl: K
LZs'hA<L
 J#3[,~ Z:x`][vg 5. 光栅级次通道选择 x6Gl|e[jv 368 g> /#' hV)
`e"r\s
方向 tBl (E
- 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 z?|bs?HKS
衍射级次选择 )g3c-W=
- 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 #a
tL2(wJ
- 并非总是需要考虑所有衍射级，建议仅使用感兴趣的衍射级。 -* J !Ws(9
备注 /"~UGn]R
- 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 z" ?WT$
j:2 F97
 Wy/h"R\= jt* B0'Sa 6. 光栅的角度响应 ^4<&"ao o D eT$4c*:[ A
=&`TfXu
衍射特性的相关性 mWn0"1C
- 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 1B~Z1w
- 对于不同的波长/偏振，衍射效率也不同，并且对于不同的入射角，衍射效率也不相同。 m$pRA0s2`
- 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） * y wr_9
- 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 TK~ KM
d(b~s2\i
 em- <V5fb :LdPqFXj 示例＃1：光栅物体的成像 S>j. i
,]n~j-X 1. 摘要 pNmWBp|ER
V 7ZGT
 a <F2]H=J
e VQ-? DK
→ 查看完整应用使用案例 m"'`$ /_ pW>{7pXn 2. 光栅配置与对准 88?O4)c WNKP';(a@G  tL< .B
t B(~:"|8
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ZuA"l Y  @^ m0>H
Mk+G(4p 3. 光栅级次通道的选择 ?Drq!?3PDc
@A*>lUo
 5)h fI7{d }owl7G3 示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 "J+4
CHD.b%_| 1. 光栅配置和对准 _G25$%/LU
r}D#(G$
 6Q_A-X3hk
apfr>L3
→ 查看完整应用使用案例 n%4/@M
$p$p C/:% 2. 基底处理 ?~yJ7~3TS<
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 ~mi 4V Nv6 "c<(L= 3. 谐振波导光栅的角响应 MHye!T6fO\
u3pFH(
 HSAr6h 8VO]; + N 4. 谐振波导光栅的角响应 WBm)Q#1 :
*vvm8ik
 pv-c>8Wb6 e+{lf*"3 示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 9tVV?Q@)
={N1j<%fh 1. 用于超短脉冲的光栅 n 5 ^57[(
# h4FLF_w
 P~iZae
n&?)gKL0g
→ 查看完整应用使用案例 ZrZ DyXL &o y')\H 2. 设计和建模流程 K{"hf:k
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TC% CA5`uh 3. 在不同的系统中光栅的交换 mdEl
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] 文件信息 > TBXT+
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 =adHP|S ftl?x'P% 进一步阅读 (}.MB3`#C
- Configuration of Grating Structures by Using Interfaces a_?b <
- Configuration of Grating Structures by Using Special Media `.3@Ki~$#
- VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix] SPt/$uYJ P Je_qP
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