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1. 摘要
Q 9<i2H
8(!?y[
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。 ?nM]eUAP
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 H00iy$R i0 6|P I
2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 uJ3*AO D@
BP< 单光栅分析 \.=,}s V2Z −通过主窗口“光栅”菜单，可以进入仅针对光栅的特殊评估环境。 w6A G:u −它有助于分析和可视化光栅的衍射特性，例如衍射角度和效率。 V'l9fj*E byk9"QeY\  AFWWGz 系统内的光栅建模 ~yY5pnJ %^iBTfq2hc
−在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 [3v& j_
−这样可以对系统内的光栅进行建模，从而在考虑光栅可能产生的影响的情况下评估系统性能。 -Y>QKS
WG&WPV/p  NV\{$*j(|J K /!>[d 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。 t2FA|UF
sQO>1bh 3. 系统中的光栅对准 lQVK~8t3 0)9n${P7d 4CxU
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安装光栅堆栈 /Em6+DN>
−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）。 6+SaO
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−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_ T3@
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 !*,m=*[3
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安装光栅堆栈 $A)[s$
- 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）。 #ahe@|E'Y
- 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 w2V:g$~,
堆栈方向 L#MMNc+
- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 X1&c?T1 %[
- 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 Z07SK ' U
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横向位置 %p^`,b }
−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。 -8sB \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。 c,5 y H
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 F7`[r9 $
在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 Ne}x(uRn
通过组件定位选项。 \WM"VT
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4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 7"Q;Yi2( ,veI'WHMB eMU t%zvb
单光栅分析 E<tJ8&IGk
- 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。
R7Z!
系统内的光栅建模 DhiIK d9W
- 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。 dK7BjZTJo
- 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。 o#V{mm,{Pm
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 B \qu XE)
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 :a)` iJnb # 6 M3BF 5. 光栅级次通道选择 'I @l$H 3d(:Y6D) {\n?IGP?wd
方向 \!4_ m8?
- 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 +3r4GEa
Z
衍射级次选择 }%S#d&wh$_
- 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 ;Lk07+3G
- 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。 1-8 G2e
备注 =L, 7~9
- 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 XK/bE35%^!
ZP"Xn/L
 .-c x9& d{(NeT s 6. 光栅的角度响应 u X+ YH 1raq; ^e9 _i2k$Nr
衍射特性的相关性 ?GeMD
/]
- 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 dEPLkv
- 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。 g
?{o2gG
- 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） c2fw;)j&X
- 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 3%
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F+ <Z%KuCu
 4, ?WNPqo z(1`I y
M 示例＃1：光栅物体的成像 ricL.[v9S
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1. 摘要 Dao=2JB{
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 lec3rv0)
H}g p`YW:4
→ 查看完整应用使用案例 D|IS@gWa RSu p _4A 2. 光栅配置与对准
fxc?+<P EAK[2?CY  u0n Ir 9
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 jt3=<&*Bm  ,n &Lp
+ IG=| X 3. 光栅级次通道的选择 =LK f.@]#
W>&!~9H
 ^m -w@0^z =-/sB>-C 示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 OuyO_DSI
H d_ ,`W@ 1. 光栅配置和对准 qD,/Qu62
"b\@.7".
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→ 查看完整应用使用案例 C~T*Wlk
> ~ L0M 2. 基底处理 D+{& zo
\Yh*ywwP#
 s \0,@A 2Mj_wc 3. 谐振波导光栅的角响应 t\f[ ->f
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 'u6n,yRm _}tPtHPa/ 4. 谐振波导光栅的角响应 0 KA@ ]!
hP$5>G(3
 Wu'9ouw! Ugme>60`'k 示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 C]Q}HI#G
lLLPvW[Q 1. 用于超短脉冲的光栅 g1@rY0O
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 Y I2x*t!
M,<UnAVP-
→ 查看完整应用使用案例 Ezr q2/~Q gObafIA 2. 设计和建模流程 yYdh+ x
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 8\p"V.o> v
,zD52 3. 在不同的系统中光栅的交换 mSGpxZ,IE
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 (6&"(}Pai `W.g1"o8W4 文件信息 wV\G$|Y
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 "bz]5c~ -B #K}xL|x 进一步阅读 (S2E'L L{
- Configuration of Grating Structures by Using Interfaces J+}z*/)|#
- Configuration of Grating Structures by Using Special Media ~zVe?(W
- VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix] {u4AOM =) 03" FK"2S
V=8npz QQ：2987619807 LMuDda
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