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。
7N^9D
H{` d\`A
^ 
G7k0P-r, 0 6Q,-ZM=Z_p 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 d:0RDK-}s ?lv{;4 BC 单光栅分析
Q p7|p −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。
c'_-jdi`>_ −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。
lKs*KwG T0W B 
) 5lo^Qb 系统内的光栅建模
l=5(5\ w :Fi
2aJ −在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。
tRYMK+ −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。
&0Zn21q C
#ng`7 q 
E|D~:M%~ Nt#zr]Fz 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。
P Y:
l }N5>^y 3. 系统中的光栅对准 (veGztt P}o:WI4.cB CjM+%l0MW 安装光栅堆栈
P Io /|1 −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）。
@FL?,_,Y{ −参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。
22|e iW/a 堆栈方向
|,bsMJh0 −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈
]#N2:ych ^_JD
7-g 
9|dgmEd ~C<
X~$y& Vb06z3"r 安装光栅堆栈- 为了描述系统内的光栅，光栅堆栈始终固定在参考表面上（仅平面）。
o|8
5<~` - 参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。 堆栈方向
< pI2} - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。- 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。
#M6@{R2_
^~(vP: 
x^}kG[s (,PO( \`o +Le+% 横向位置
^jb55X} −对系统中的一般场与光栅的相互作用进行建模时，必须考虑光栅的横向位置。
1?"vKm −例如，
激光束（紧密地）聚焦在线性光栅的带状结构或者气隙上，效果可能会大不相同。
PygT_-3z{ −光栅的横向位置可通过一下选项调节
oD_je~b) 在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或
o:_}=1nh 通过组件定位选项。
`pzp(\lc aQwc Py|1R 
_n_lO8mK 4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 &^4\R x_I %\=5,9A\ aT[Z#Zd, N 单光栅分析
T F&xiL^ - 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。
H
r? G_L 系统内的光栅建模
"aK3
ylz; - 但是，任何现实的光栅结构都放置在基底上，使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。
Ix g.^>62 - 平面建模考虑了菲涅耳损耗，但不与光栅叠层的FMM计算耦合。
A D =@ - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。
a ^<W
?Z -W wFUm 
bLGgu# [ =9-AG~} 5. 光栅级次通道选择 vmL% % 7 >|!F.W KgX~PP> 方向
M~w
= ZJ@ - 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。
2}>jq8Y47 衍射级次选择
,xB&{ J - 对于方向组合，可能会有多个衍射级。
>>=lh - 并非总是需要考虑所有衍射级，建议仅使用感兴趣的衍射级。
,rc5r3 备注
uQWJ7Xm - 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响
lz@fXaZM C_=! ( @`8 
EP& iG%(k {<iIL3\mC 6. 光栅的角度响应 ln)_Jf1r s;X"E = :\L{S 衍射特性的相关性
_Xd,a Loo - 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。
jI( ~\` - 对于不同的波长/偏振，衍射效率也不同，并且对于不同的入射角，衍射效率也不相同。
q$e2x=? - 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）
4m$ n Vv - 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。
rA&|!1q"B Zalgg/. 
2Ch!LS: + MBRRzq%F 示例＃1：光栅物体的成像 @26H; 7g_:Gv~v 1. 摘要 0e9W>J9
#o_`$'>
~PP*k QZlJ vC[)/w xi8RE@gm !=--pb o0&jel1a 2. 光栅配置与对准 L B1 ui Lg pj<H[ 
pbKDtqSn z
:X Er {X
rc1EJ(c 
0*YLFqN :q S=_!1 3. 光栅级次通道的选择 cW;to Q!P
b+yoD
j':Ybr>BR UOSa`TZbZ 示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 Q7U FF *,{. oO9# 1. 光栅配置和对准 xekW-=#a7-
;!DUN zl
iq-n(Rfw~ q0{KYW Ovk (h7 rW3 %YG ~ql 2. 基底处理 \ F#mwl,>"
>w+WG0Z
K
'm}K$h (U ^-c j=on=Q 3. 谐振波导光栅的角响应 \NKf$"x}
5 :6^533]
R<{bb ' 9V`/zq? 4. 谐振波导光栅的角响应 "{105&c\
wX@&Qv
D oX!P|* / 1ooOq] 示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 q]YPDdR# N~ _GJw@ 1. 用于超短脉冲的光栅 !}|n3wQ
))|Wm}
K#H }=Y A
z:-a7_
XW V)
I8@NQ=UV0 U(3+*'8r,1 2. 设计和建模流程 *T$o" *}
U:m[*
}+<
vpcx 1t< H !Z=}>TN 3. 在不同的系统中光栅的交换 wx n D3
Iq0_X7:{QI
_"SE^ _& c
