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1. 摘要 gj[ >p=Wn
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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。 Eg`R|CF
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Ex 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 rkfQr9Vc (F,(]71Z+ 单光栅分析 ,b6kTQq −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。 [_
M6/ −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。 n5egKAgA gb=80 s0  |"CJ 系统内的光栅建模 $/[Gys3" wi\z>'R
−在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 ;48P vw>g}
−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。 :3a&Pb*PL
3Vc T7y*{P  *CeQY M j6tP)f^tD 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。 1Q&cVxA"\
0 NQ7#A 3. 系统中的光栅对准 H\)gE> d[Rb:Y w 20r N,@2<
安装光栅堆栈 Zk]k1]u*5
−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）。 +"YTCzv;t
−参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 3D
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堆栈方向 F~z_>1lpP&
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 UvPp~N 7,
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安装光栅堆栈 5U0ytDZ2/(
- 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）。 E x_L!9>!
- 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 C!!mOAhJ
堆栈方向 lq1[r~
- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 < ^ #P6
- 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 J#6LSD@ (O
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横向位置 r~)VGdB+
−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。 .r ~'(g{qt
−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。 |.j^G2x
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 ;e&!
在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 R `;o!B}[
通过组件定位选项。 (JevHdI*V
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4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 Jf_]Z q z=yMIy= ha_@Yqg h
单光栅分析 \C| ;F
- 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。
^[en3aQ
系统内的光栅建模 2[.5o z`
- 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。 >/b^fAG
- 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。 {U(Bfe^a,
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 u-lrTa""z
wjuGq.qIu
 y0;,dv] DX|uHbGg 5. 光栅级次通道选择 aJI>FTdK 7k>zuzRyF ;JYoW{2
方向 NzAQ@E 2d:
- 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 6!Qknk$
衍射级次选择 -zprNQW
- 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 :#Ty^-"]1
- 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。 Pfm*<,'x"[
备注 r WJ*e Y
- 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 5KK{%6#f\
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 g+.0c=G( ~fBex_.o* 6. 光栅的角度响应 L4~
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衍射特性的相关性 NJ<N %hcjK
- 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 (e(Rr 4
- 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。 I:nI6gF
- 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） _y>}#6B
- 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 bCzdszvg3
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 :xM}gPj" `6P?G|' 示例＃1：光栅物体的成像 4 x( F&0
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→ 查看完整应用使用案例 _@~PL>g"p ~ibF M5m 2. 光栅配置与对准 >zFD $ zMr&1*CDX  @O'I)(To
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4b=Gg 3. 光栅级次通道的选择 w
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 '^DU q?E4 {d,?bs) 示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 pUGN!3
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- 1. 光栅配置和对准 3
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→ 查看完整应用使用案例 TVYz3~m
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 1U'ZVJ5bpK ~pRs- 3. 谐振波导光栅的角响应 jI A#!4
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 ??j&i6sp p jd o| 4. 谐振波导光栅的角响应 @i{]4rk lv
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 50 *@.!^* 7VY8CcL 示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 #Skj#)I"
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6A 1. 用于超短脉冲的光栅 S}b~_}
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→ 查看完整应用使用案例 (2tH"I h\FwgkJP 2. 设计和建模流程 {:$NfW
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 (-J<Vy] h;nQxmJ9 3. 在不同的系统中光栅的交换 7DZ TQUb"
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- Configuration of Grating Structures by Using Interfaces YXRjx .srf
- Configuration of Grating Structures by Using Special Media o[^Q y(2~
- VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix] ^vM_kAr A *6P 'q4 )
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