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1. 摘要 yCav; ZS_
WZY+c
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。 ) $b F*
i?;#Z Nh
 ()bQmNqmO= IG QBTdPUa 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 pGjwI3_K X% j`rQk` 单光栅分析 7C 0xKF −通过主窗口“光栅”菜单，可以进入仅针对光栅的特殊评估环境。 8FMxn{k2 −它有助于分析和可视化光栅的衍射特性，例如衍射角度和效率。 *DC/O(
0 .P aDR |!  yxHo0U 系统内的光栅建模 > Zs! 8 = TC 3]
−在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。 ZY]$MZf5yo
−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。 G<D8a2q
D
5n \h5  1W{ oj &K[sb% 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。 boGdZ2$h4
a1y<Y`SC9 3. 系统中的光栅对准 kSzap+ nB? sTl^j gV7j -^2p @^
安装光栅堆栈 vj%"x/TP
−为了描述系统内的光栅，光栅堆栈始终固定在参考表面上（仅平面）。 _ia&|#n
−参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 IDT \hTPIs
堆栈方向 {)l Zfj}l
−可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈 eyJWFJh
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 <O0tg[ub
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-0kMh.JYR
安装光栅堆栈 hmGlGc,lf
- 为了描述系统内的光栅，光栅堆栈始终固定在参考表面上（仅平面）。 2A; i
- 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 S' ,h*e
堆栈方向 U&1 O
- 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。 Lv['/!DJ|
- 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。 5>.ATfAsV
4X]/8 %]V
 (WC
=om JX&]>#6|E EQ,`6UT>
横向位置 0*b8?e
−对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时，必须考虑光栅的横向位置。 7HH@7vpJ^
−例如，激光束（紧密地）聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上，效果可能会大不相同。 @ i! +Z
−光栅的横向位置可通过一下选项调节 pI-Qq%Nwt
在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或 -Ys e^(^"s
通过组件定位选项。 XjN =UhC
Z9$pY=8^?
 JI]Lz1i
4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 f t TD- d 81x/ bx@L% e:nByzdH0[
单光栅分析 hRX9Du`$
- 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。 y,`n9[$K\
系统内的光栅建模 #~nXAs]Q
- 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。 Ve%ua]qA
- 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。 ~ Ze!F"
- 它还有助于处理不同介质中的衍射角。 yZ,pH1
S8dfe~ |7:
 .8^mA1fmX J{dO0!7y 5. 光栅级次通道选择 ]sb?lAxh{ 1a(\F 7 # ;a+)~3*O
方向 )jgz(\ KZ
- 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。 ME]4tu
衍射级次选择 ; X+tCkzF
- 对于方向组合，可能会有多个衍射级。 [k\VUg:P
- 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。 aSIb0`(3
备注 Yv]vl6<
- 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响 `RSiZ%Al
W vB]Rs
 k{;?>=FH! *Ci&1 Mu^Z 6. 光栅的角度响应 kR
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2QbKh) 9ns( F:
衍射特性的相关性 Tx K
v!-1
- 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。 9_5>MmiB
- 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。 J[6 /dM
- 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） 4'#=_J
- 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。 p1niS:}j
?GNR ab
 @JhkUGG]p Tdh.U {Nz 示例＃1：光栅物体的成像 Z7 2%Bv
qpe9?`vVX 1. 摘要 Uz_ob9l<#H
y|O3*`&m
 ;hq_}.
\[{8E}_"^
→ 查看完整应用使用案例 Z1q<) O1QX >x6\A7 2. 光栅配置与对准 A2\hmp@A@7 VO:
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 ]SA/KV  }|Q \@3&
` $1A;wg< 3. 光栅级次通道的选择 ,x&WE@tD |
5g-1pzP9
 (G+)v[f RjUrpS[I 示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 B]yO
+pq=i 1. 光栅配置和对准 .R` _"7
ck
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}KUK|p5
→ 查看完整应用使用案例 j-J/yhWO&
)UU`uzU;u 2. 基底处理 aO inD
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 q m_r~j XLiwE$:t% 3. 谐振波导光栅的角响应 4s|qxCks
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 )Az0.} eVMnI yr 4. 谐振波导光栅的角响应 :& &s*_
Q$p3cepsK
 bydI+pVMo *\:sHVyG( 示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 /z!y[ri+J
s^PsA9EAn 1. 用于超短脉冲的光栅 ,tZL"
8H };p u2
 I+Yq",{%
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→ 查看完整应用使用案例 VPO~veQ ^ux'-/ 2. 设计和建模流程 N@X6Z!EO
X<Xiva85
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9 &,` TT;ls<(Lg 3. 在不同的系统中光栅的交换 dhP")@3K;p
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 I4qS8~+# #$U/*~m $ 文件信息 WyB^b-QmDh
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 5sEk rT ' QQ：2284816954 备注：光学 Jc]k\U
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