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1. 摘要 `XQM )A
Ip|7JL0Z
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。 j&ddpS(s
EY':m_7W
 IeE+h-3p ]x! vPIyq 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 jPhOk>m 8\/E/o3 单光栅分析 R|`}z"4C −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。 zkB_$=sbn# −它有助于分析和可视化光栅的衍射特性，例如衍射角度和效率。 Wk`G+VR+ P5kkaLzG  C^]bXIb 系统内的光栅建模 I
91`~0L* ;D BO
−在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 sJ25<2/
−这样可以对系统内的光栅进行建模，从而在考虑光栅可能产生的影响的情况下评估系统性能。 EPW
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? H`9*y 两种建模方法通常可以一起使用，如先优化光栅结构本身，然后将其插入系统。 v V,H@WK
L3'o2@$ 3. 系统中的光栅对准 g tJUQu p2 $D 1Pk 1P@&xcvS\
安装光栅堆栈 =#SKN\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）。 U5%EQc- "P
−参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 e%o6s+"
堆栈方向 BB>3Kj:|
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 VWaI!bK
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安装光栅堆栈 rer=o 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）。 B/&axm%0
- 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 N_U Z u
堆栈方向 G/bWn@
- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 Lr V)}1&5
- 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 9co1+y=i{
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横向位置 zsc8Lw
−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。 ;spuBA)[X
−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。 A !x" *
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 eOE7A'X
在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 A!x_R {,yH
通过组件定位选项。 %DbL|;z1
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4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 )UO :J7K :OUNZDL X )$3sTj
单光栅分析 ~ucOQVmz@
- 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 >| rID
系统内的光栅建模 1}}.e^Tsfr
- 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。 FDkRfh K
- 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。 r\.1=c#"bP
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 mpIRe @#Z
^8a,gA8.
 &Ru|L.G` 50F6jj 5. 光栅级次通道选择 [>=D9I@~ x;?4A J{ x}?y@.sn8
方向 Eg FV
- 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 I QS |
衍射级次选择 f
nX!wN
- 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 DvKM[z3j
- 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。 ;o H17
备注 HpC|dtro
- 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 U"v(9m@
T2AyQ~5~
 }5z6b>EI9a
FVPhk 2 6. 光栅的角度响应 C7dy{:y` $6L gaz h
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衍射特性的相关性
V<$g^Vb
- 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 rW0# 6
- 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。 1Th r74M
- 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） %M2.h;9]*\
- 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 mnzamp
Cg
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 W/<]mm~95 Jx9S@L` 示例＃1：光栅物体的成像 Og4 X3QG
KdHR.;* 1. 摘要 7hZCh, O
~}q" M[{
 d QVV0)z
;nyV)+t+a
→ 查看完整应用使用案例 s #/JMvQ# QXY-?0RO# 2. 光栅配置与对准 #o SQWC=T G"T)+! 6t  UO47XAO
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 6;60}y  ' S@%
=;-/( C 3. 光栅级次通道的选择 &?IOrHSv!
8>RGmue
 Oh9wBV 6a[D]46y,2 示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 ,> A9OTSN\
Z $ Fh4 1. 光栅配置和对准 "IA[; +_"
!MS z%Qc O
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→ 查看完整应用使用案例 "#z4
PwU}<Hrl] 2. 基底处理 r483"k(7
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O ! 3. 谐振波导光栅的角响应 #Z;ziM:
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 3Q*K+(`{ 4Z)`kS} =] 4. 谐振波导光栅的角响应 /M b?dVwA
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 UeV2`zIg` zYO+;;*@ 示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 3P 3x^NI
XeX0\L')R 1. 用于超短脉冲的光栅 fIN8::C s[
'31pb9@fH
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→ 查看完整应用使用案例 )28Jz6.I Idop!b5! 2. 设计和建模流程 ~z#Faed=a
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 Rcs7 'q 5 +6 @".< 3. 在不同的系统中光栅的交换 8fFURk
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- Configuration of Grating Structures by Using Interfaces 6f,#O8]#5
- Configuration of Grating Structures by Using Special Media /f~ V(DK
- VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix] 9Xo' U;J 2#~ 5[PtP^
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