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1. 摘要 Wj\ <
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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。 a~O](/+p;
~:):.5o
 J) _IfbY za [;d4<}k 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 D8wZC'7 1iIag }?p 单光栅分析 LJ mRa −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。 p$bR M`R&s −它有助于分析和可视化光栅的衍射特性，例如衍射角度和效率。 XOd H&=3rkX  O
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X 系统内的光栅建模 Ol1P 7g&<ZZo
−在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 _:.'\d(
−这样可以对系统内的光栅进行建模，从而在考虑光栅可能产生的影响的情况下评估系统性能。 a$h
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rc)vVv  /2Ae JH\- 8WL*Pr 1I 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。
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Q[r5y 3. 系统中的光栅对准 ) Qx&m} :h60 _!C'oG6s?
安装光栅堆栈 #\r5Q>
−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）。 ik Pm,ZN
−参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 NlV,]
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堆栈方向 xlU :&=|
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 gCc::[}\Y
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安装光栅堆栈 #ZvDf5A
- 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）。 k>dzeH
- 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 +
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堆栈方向 W!
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- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 cp g+-Zf%
- 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 4Hcds9y9
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 8ECBi( !JC!GS"M5 64h$sC0z/e
横向位置 cl3Dwrf?
−对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时，必须考虑光栅的横向位置。 Ci?A4q$.
−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。 lH8e?zJ
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 q&N1| f7
在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 wSP'pM{#2
通过组件定位选项。 CEr*VsvjsU
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4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 ~*,e &I 4x%R4tk <fm0B3i?
单光栅分析 js<}>wD7<
- 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 TB
系统内的光栅建模 YoEL|r|
- 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。 V]I+>Zn| 7
- 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。 #3m7`}c
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 C].w)B
); <Le6
 iS%m d v<wR`7xG 5. 光栅级次通道选择 `tb@x ^ rxVJB3P9 6V@ ?/B
方向 ubvXpK:.
- 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 ,V}Vxq3
衍射级次选择 !c 3li .
- 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 wX!>&Gc.
- 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。 FaUc"J
备注 s.oh6wz
- 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 UA i] hUq
ka$oUB)iQ
 A(#4$}!n5 :n t\uwh 6. 光栅的角度响应 31@m36? X +S3r]D3v/ N Dv_@V(D
衍射特性的相关性 F;,LY:s|Z
- 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 4$=ATa;x-
- 对于不同的波长/偏振，衍射效率也不同，并且对于不同的入射角，衍射效率也不相同。 etHkyF
- 为了解决与角度有关的衍射行为，可能需要指定k域中的采样点（等效于角度空间） `LID*uD;_
- 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。
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 a' pJg< DKGZm<G> 示例＃1：光栅物体的成像 Q|`sYm'.
?{Gf'Y}y& 1. 摘要 Z$'483<
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u(`,7 o "
→ 查看完整应用使用案例 T)QT_ST.9 ~dO&e=6Hk 2. 光栅配置与对准 *`HE$k! xep!.k x  V9"?}cR/W;
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Q41eYzAi 3. 光栅级次通道的选择 ;| :^zo
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 Q ]u*Oels MiX*PqNTM 示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 )G">7cg;t
b2Jgg&?G 1. 光栅配置和对准 Gpauy=4f
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→ 查看完整应用使用案例 e {dYLQd
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d5CkX 2. 基底处理 y,`SLgBID
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 e I 6G t*&O*T+fgy 3. 谐振波导光栅的角响应 /4 R|QD
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 )^C w -Xw i}/OX 4. 谐振波导光栅的角响应 ;U^7 ]JO;
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V_SZp8 e"sz jY~V 示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 : Nf-}"
^,$>z*WQ. 1. 用于超短脉冲的光栅 )$Erfu
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^@&RJa-kb
→ 查看完整应用使用案例 k3 65.nc 16p$>a<6 2. 设计和建模流程 !/6`< eQ
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u?E 3. 在不同的系统中光栅的交换 w<3g1n7R
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 Gj.u /l s5s'$|h" 进一步阅读 xlqh,?'>W
- Configuration of Grating Structures by Using Interfaces 9Okb)K95
- Configuration of Grating Structures by Using Special Media H^N@fG<*dh
- VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix] &wlSOC')j pMB~Lt9
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