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1. 摘要 eEl71
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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。 tN1xZW:
MP_LdJM1E
 ;lP/hG;` KBOp}MEz 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 *YO^+]nmY a${<~M
hm 单光栅分析 slTE. −通过主窗口“光栅”菜单，可以进入仅针对光栅的特殊评估环境。 e%_J
O 7 −它有助于分析和可视化光栅的衍射特性，例如衍射角度和效率。 'B\7P*L"p SUC' o"  |5T zRz 系统内的光栅建模 U-U"RC> N3(.7mxo
−在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 3ZUME\U
−这样可以对系统内的光栅进行建模，从而在考虑光栅可能产生的影响的情况下评估系统性能。 ISHzlEY
x Q,My  L E}V{%)xD urhOvC$a 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。 4&kC8
[ r
c:I %jm 3. 系统中的光栅对准 Q].p/-[( V jLv{f<p wQ9?Z.-$
安装光栅堆栈 MAQ(PIc>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）。 ). 3riR
−参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 z5p5=KOb
堆栈方向 /*2)|2w
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 z_8lf_N
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D/YMovH%
安装光栅堆栈 fSF_O}kLp
- 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）。 #w@V !o
- 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 PH$C."Vv
堆栈方向 )uu(I5St
- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 =}g-N)^
- 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 QpD- %gN
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 HtV 8=.^ v`@M IO v 7epi l
横向位置 -v! ;
−对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时，必须考虑光栅的横向位置。 sBk|KG
−例如，激光束（紧密地）聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上，效果可能会大不相同。 R-YNg
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 `a `>Mtl
在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 #y-R*4G
通过组件定位选项。 JNv@MJb}
Lpohc4 d[V
 +ib&6IU
4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 K7 X * N Ae\: {[c_D h~lps?.#b
单光栅分析 Z!-V&H.
- 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 "5204I
系统内的光栅建模 K0~= 9/
- 但是，任何现实的光栅结构都放置在基底上，使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。 3rB ID
- 平面建模考虑了菲涅耳损耗，但不与光栅叠层的FMM计算耦合。 V :/v
r
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 [y~kF?a
{53|X=D64
 p:V1VHT, =~ k}XB 5. 光栅级次通道选择 ~b @"ir+g4 w3;{z ,,T ^5Zka!'X2Z
方向 gO{$p q}
- 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 *zQhTYY
衍射级次选择 OLo?=1&;;
- 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 ZUD{V
- 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。 ~)F _FS
备注 7K ~)7U
- 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 CaV@<T
`=S%!akj
 Zv2]X- eLLOE)x 6. 光栅的角度响应 # [
+n( #"8 'y +koW3>
衍射特性的相关性 ht#,v5oG>f
- 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 PjofW%7F
- 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。 H_ ,4N_hL
- 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） 3 9MOqVc
- 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 (|#%omLL
R;pIi/yDRe
 ?9%$g?3Z V>`9ey!U 示例＃1：光栅物体的成像 ^q`RaX)
V CVKh 1. 摘要 !Na@T]J
X,c`,B03
 L)8%*X
97 ,Y q3
→ 查看完整应用使用案例 >6Jz=N,
AQ0zsy 2. 光栅配置与对准 ]"^ p}: &bGf{P*Da  dd6%3L{cn
p"7[heExw
 P,b&F  VoQhzp6&
]q"y P 0 3. 光栅级次通道的选择 =**Q\ Sl
'MW O3
 Ms5R7<O.7 Jz*A!Li 示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 _0ZU I^#
}#2(WHf =< 1. 光栅配置和对准 F(ZczwvR
3bJ|L3G
 p>f ?Rw_
of
GoaH*h
→ 查看完整应用使用案例 u%6b |M@P
g7lPQ_A* 2. 基底处理 ;Wa&Dg/5`
a]Y9; (
 Jw>na _FJ kZ]pV=\Y* 3. 谐振波导光栅的角响应 fW[RC d
=d iGuI B
 }$sTnea x JnN95`R@ 4. 谐振波导光栅的角响应 NTO.;S|2%
W`P>vK@=
 $pt~?ZZ3- ; xQhq* 示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 yhI;FNSf
us8HXvvp{ 1. 用于超短脉冲的光栅 a8G<x <
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+uc;[`
 y &eU\>M
@,}tY ?>a
→ 查看完整应用使用案例 +JM@ kdE5b Rlm28 2. 设计和建模流程 U_.}V
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 .JJ50p f! )yE`4- 3. 在不同的系统中光栅的交换 cct/mX2&~
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 f"NWv! 9qB4\ONXZ 文件信息 s?&S<k-=fr
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 l8 $.k5X ^<uQ9p^B 进一步阅读 ba L<|&
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- Configuration of Grating Structures by Using Interfaces !, rF(pz
- Configuration of Grating Structures by Using Special Media WS?Y8~+{5
- VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix] cM4{ e^ k7L4~W
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