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1. 摘要 OwUbm0)h^V
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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。 ".IhV<R
r>o6}Mx$
 9b6h!( }X-ggO, 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 Cv33?l-8%_ } d6^ 单光栅分析 n9 DFa3 −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。 Y.J$f<[R −它有助于分析和可视化光栅的衍射特性，例如衍射角度和效率。 Gx($q;8 cyyFIJj]  , 88}5)b[ 系统内的光栅建模 /8T{bJ5 rD g l@B3
−在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 IZLX[y
−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。 uWE@7e4'I
`PfC:L  H#K|SSqY? |.5d ^z 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。 IT|CfQ [D
X,~ C&# 3. 系统中的光栅对准 +,,~ <Vm 3 ( kZfH~ Y !zlte|P
安装光栅堆栈 =9-c*bL
−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）。 zF 7T5 Ge
−参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 = 1C9lKm
堆栈方向 sXA =KD8
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 ?fG Y,<c
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安装光栅堆栈 \Uiw:
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- 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）。 Rd/!CJ@g
- 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 : s\s3#?
堆栈方向 %"D-1&%zY
- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 qW*)]s)z
- 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 [/FIY!nC?
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 Zr3KzY9 ^)WG c/ K2JS2Y]
横向位置 qmhHHFjQ
−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。 \TjsXy=:)
−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。 ' tekne
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 L,$9)`j
在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 ;IyQqP#,<
通过组件定位选项。 p)`JVq,H/B
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4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 idHBz*3~ps SyI#Q[f'_ yd $y\pN=<
单光栅分析 sHNt> 5p
- 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 xpae0vw
系统内的光栅建模 UWz<~Vy
- 但是，任何现实的光栅结构都放置在基底上，使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 ] ' ..G-
- 平面建模考虑了菲涅耳损耗，但不与光栅叠层的FMM计算耦合。 5^qI6
U
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 &}<IR\ci
n= `UhC
 ebf0;1! FKPI {l 5. 光栅级次通道选择 cOc m9m# \O[Cae:^? .M04n \
方向 i9Qx {f88
- 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 uTQ/_$
衍射级次选择 2!A/]:[F
- 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 E8/P D
- 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。 { B 34^H:
备注 =4G9ev
4
- 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 \%UA6uj
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G4wtDa f -bVcWI 6. 光栅的角度响应 P:=3;d{v I%|W
O*x fU ,sn5 zZ
衍射特性的相关性 tcfUhSz,I
- 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 |VIBSty2d
- 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。 EI' (
- 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） f5AK@]4G
- 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 )]'?yS"
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 #,Rmu :WE(1!P@ 示例＃1：光栅物体的成像 P'[w9'B
A >Js`s 1. 摘要 jlItPd C v
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→ 查看完整应用使用案例 $w{ #o E G0^Nk H,k 2. 光栅配置与对准 ~nw]q<7r .U m.dXBYU  (h%!Kun
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?Yxk1Y4ig) 3. 光栅级次通道的选择 iphe0QE[#}
r\Zz=~ s#>Bwn&b) qlO(z5Ak 示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 *22}b .)
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→ 查看完整应用使用案例 ;CD@RP{$n
(=,p"3^ 2. 基底处理 Srg `Tt]
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C vS}U% 1. 用于超短脉冲的光栅 bdEc ?
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→ 查看完整应用使用案例 >,wm-4&E 4Hc+F( 2. 设计和建模流程 /{QR:8}-Q
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- Configuration of Grating Structures by Using Interfaces #[=%+ *Q
- Configuration of Grating Structures by Using Special Media M*6}# ST
- VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix] FyY<Vx'yQ 6_1v~#
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/ QQ：2987619807 A M ?6 2
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