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1. 摘要 cW"DDm
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T5I#7LN#
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"t~ K
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 fU$ _5v4 Zu>-y #Bw 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 pp7
$Q>6 R9"}-A 单光栅分析 % -+7=x −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。 &"27U −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。 _% \% ;mGPX~38  PDz:x4A 系统内的光栅建模 _Y}cK| 3 V\]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。 M`@AS L:u
−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。 0@y`iZ]
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gSj0+|  Ai^0{kF6 $<&_9T#&w 两种建模方法通常可以一起使用，如先优化光栅结构本身，然后将其插入系统。 K)+]as
_IV!9 JL 3. 系统中的光栅对准 f4F%\ " `R7d n/ V[WL S ?-)
安装光栅堆栈 Br42Qo2"T>
−为了描述系统内的光栅，光栅堆栈始终固定在参考表面上（仅平面）。 'iOa j0f
−参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 ~ F- lO1
堆栈方向 #`K {vj
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 H8HVmfM
HD2C^V2@M
 oR,zr
@3=q9f tm
Dsc0 ;7~6
安装光栅堆栈 rwio>4=
- 为了描述系统内的光栅，光栅堆栈始终固定在参考表面上（仅平面）。 "9"
- 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 ~Lg ;7i1L
堆栈方向 B*Om\I
- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 ".N{v1
- 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 YK$[)x\S
q bCU&G|)
 #a2Z.a<V h| `R[ 1;i|G XY:h
横向位置 A"s?;hv\fS
−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。 =n_z `I
−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。 AkdO:hVtG
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 P/^@t+KC
在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 oOAkwc%)b
通过组件定位选项。 4<)*a]\c5M
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4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 ~x+'-2A46 H+]h+K9\7 s,!vBSn8
单光栅分析 /me ]sOkn
- 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 %g 89eaEZ
系统内的光栅建模 Ex|Z@~T12
- 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。
NXDkGO/*
- 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。 !<VP [%2L~
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 DHuvHK0#
SDNRcSbOD6
98^7pa 'irwecd8 5. 光栅级次通道选择 #w \x-i| e 8oAGh" ]@Z
nP,8
方向 &)J oB
- 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 Y6h V
;[\F
衍射级次选择 wq!9wk9
- 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 f8=qnY2j
- 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。 P>)J:. tr0
备注 VAUd^6Xdwx
- 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 &2[Xu 4*
N#)Klq87z
 )Y'g; ; lrO?sm 6. 光栅的角度响应 I.|b:c
xN .f. tPm ?"<m {,yQI
衍射特性的相关性 9IrCu?n9b
- 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 YGs'[On8
- 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。 BD}%RTeWKq
- 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） ;;XY& J
- 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 f}4A ,%:1
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t2 示例＃1：光栅物体的成像 +~o f#
=_g#I 1. 摘要 V=5*) i/
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< .e4
→ 查看完整应用使用案例 xx7&y !_ >+.GBf<E 2. 光栅配置与对准 vdB2T2F (J nEso-V  >=:mtc ph
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 E]g6|,4~-  @p^E Xc*|
D To"{! 3. 光栅级次通道的选择 h"Wpb}FT
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 5WxNH}{ S% Ky+0 示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 1=sL[I 7<
5rCJIl. 1. 光栅配置和对准 (4yXr|to}
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→ 查看完整应用使用案例 }aXS MxCd
qxHn+ O!h 2. 基底处理 j TV4iX
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.7t =^ 4^nHq 4_ 3. 谐振波导光栅的角响应 V6((5o#
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 G97 3n IuAu_`,Ndi 4. 谐振波导光栅的角响应 xw_$1
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 |]?W`KN0 dBovcc 示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 `nEqw/ I
eX}aa 0 1. 用于超短脉冲的光栅 #8M^;4N >[
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 7 H:y=?X6
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→ 查看完整应用使用案例 QLHEzEvf{/ 8@S]P0lk 2. 设计和建模流程 J]S30&?
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 l7VTuVGUJ #<sK3 PT 3. 在不同的系统中光栅的交换 V\r{6-%XiW
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 QOrMz`OA VnB HQ.C 文件信息 3c wBPqH
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 'X6Y!VDd ?P>4H0@I+ 进一步阅读 Fi;OZ>;a
- Configuration of Grating Structures by Using Interfaces {TJBB/B1
- Configuration of Grating Structures by Using Special Media }-XZ1q r
- VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix] VQG$$McJ $ # GuV'
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