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。
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2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 mA(kq TNu % _
34 单光栅分析
[c?0Q3F −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。
/~"- q −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。
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系统内的光栅建模
Za@\ =}Tt 2Io| ? −在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。
:,8y8z$+ −这样可以对系统内的光栅进行建模，从而在考虑光栅可能产生的影响的情况下评估系统性能。
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{\$S58 5 #/ qcp|m 两种建模方法通常可以一起使用，如先
优化光栅
结构本身，然后将其插入系统。
)q$[uS_1[ 01n!T2;yW} 3. 系统中的光栅对准 !.R-|<2|6 / 4Q=%n eu(Fhs
安装光栅堆栈
DwBe_h . −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）。
O@$>'Z −参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。
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7@ 堆栈方向
?O 25k!7 −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈
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(Q{JI~P >\JP X Rxy|Ag/I;V 安装光栅堆栈- 为了描述系统内的光栅，光栅堆栈始终固定在参考表面上（仅平面）。
o#FctM'Z - 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 堆栈方向
B;bP~e>W - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。- 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。
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i3 js'?7E lr&2,p< XU'(^Y8Imz 横向位置
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; −对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时，必须考虑光栅的横向位置。
Yyk~!G/@ −例如，
激光束（紧密地）聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上，效果可能会大不相同。
(s'xO~p −光栅的横向位置可通过一下选项调节
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Tgqqq 在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或
+9HU&gQ3 通过组件定位选项。
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W@}@5,}f> 4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 QmBHD;Gf &Hw:65O eGMw :H 单光栅分析
0+0 Y$;< - 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。
P#pb48^- 系统内的光栅建模
5]{rim - 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。
&Zz&VwWR - 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。
o]0E - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。
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_ ~Lu% ,$]m1|t@z 5. 光栅级次通道选择 ;$eY#ypx T #E {d e ,XT (KY 方向
&'\-M6GW - 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。
# l1*# Z 衍射级次选择
;zqxDl _ - 对于方向组合，可能会有多个衍射级。
c%< 81Y= - 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。
Xk:x=4u& 备注
SP0ueAa} - 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响
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ruhC:rg:/ .= =c~>N 6. 光栅的角度响应 E=.J*7 E:}s 6l JNU9RxR 衍射特性的相关性
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LK}[ - 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。
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t - 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。
QKk7"2t| - 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）
o<|u4r={s - 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。
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w^~s4Q_>> m[ S 1 示例＃1：光栅物体的成像 i&HU7mP/ o &b\bK%E 1. 摘要 0>,i]
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`ShW= J^ kSp z#5qI',L * R&77 o7 2. 光栅配置与对准 7x*L 1>[`' _Wp,
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zPvTRW~H\ *E@as 3. 光栅级次通道的选择 j"0TAYmXwu
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CJ;D &qo V g7+G( , 示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 S{cK~sZj qE^u{S4Z@ 1. 光栅配置和对准 <SRSJJR|(
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?.I1"C,#VJ ,=6;dT u_=>r_J[b `)jAdad-s 2. 基底处理 mqQ//$Y
}g.)%Bw !
!;PKx]/& !O,`Z`T? 3. 谐振波导光栅的角响应 9@(V!G
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b<g9L4s U,9=&"e b 4. 谐振波导光栅的角响应 ds+0y;vc
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6r5<uZ9w_X 0Q/BTT%X 示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 p 6{8t} 7baQ4QY?n 1. 用于超短脉冲的光栅 grCz@i
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C'z}jM`g _K>YB>W}7 2. 设计和建模流程 PwxRu
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>x1?t wtro'r3 3. 在不同的系统中光栅的交换 XCZNvL G
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