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。
6B7< iP<k1#k 
Um]p&phVL YniZ(
~^K 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 Ze-MAt U8CWz!;Qz 单光栅分析
GE%2/z 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。
i LF^%!:X% −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。
UH5w7M Sa%zre@ 
uz ]E_&2 系统内的光栅建模
@O@fyAz `@h:_ d −在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。
.CVUEK@Z4 −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。
RXGHD19] .qS Bh
hH\ 
; knd7SC Nc{]zWL9 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。
; ( K 1s Br.+p 3. 系统中的光栅对准 -@rxiC:Q dSwm|kIa ,VAp>x+ O 安装光栅堆栈
GtF2@\ −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）。
kt :)W])V −参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。
RXBb:f 堆栈方向
b& V`<'{ −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈
3AK(dC[ri c\M#5+ 1j 
,
Hn7(^t ue@8voZhS/ wuKl-:S;Vs 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）。
Kaf> - 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
]$3+[9x' - 可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈。- 更改此选项时，必须注意嵌入介质设置。
!/947Rn Yj)
e$f 
cFLd)mt/ !L77y^ oV -PM) EGSk{ 横向位置
~uB'3`x −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。
l<TIG3 bs −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。
iSlFRv?a −光栅的横向位置可通过一下选项调节
tVun h3- 在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或
i `+B4I8[ 通过组件定位选项。
1 o|T Sr&T[ex,. 
_vL<h$vD 4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 8zZS p z!:'V] job[bhK'Jt 单光栅分析
NgHpIonC - 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。
p'&*r2_ram 系统内的光栅建模
eZNi tGaU - 但是，任何现实的光栅结构都放置在基底上，使用平面组件及它们之间的自由空间对其进行建模。
@;m$ua*|: - 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。
\OcMiuw - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。
Z v 4 <b ;-Ss# & 
l)Zs-V!M^\ ]M3# 3Ha" 5. 光栅级次通道选择 >!}`%pk( ?vu_k 'io ^n9a " qz 方向
5@ fox I - 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。
vBNZ<L\|a 衍射级次选择
NhA#bn9y? - 对于方向组合，可能会有多个衍射级。
B;!f<"a8 - 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。
) r9b:c\ 备注
w>qCg XU3
- 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响
: tM?%=Q c&f
y{} 10 
h>wcT VF Gy!P,a)z 6. 光栅的角度响应 .Pw%DZ' PKA }z Z 6e .v&f7( 衍射特性的相关性
Qw?+!-7TN - 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。
.^[_ V - 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。
HR60 - 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）
] TSg!H - 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。
( KTnJZ 7yI`e*EOD 
xQu
eE { ? z/Vgk+9| 示例＃1：光栅物体的成像 (R'+jWH z856 nl 1. 摘要 =x0No*#|'
sS!w}o2X
r7 VXeoX u,7zFg)H 5+ P@s D Sdd9Dv?! XoR>H4xh 2. 光栅配置与对准 7byCc_, K>1X}ZMdD( 
xd8
*<,Wj
Bux'hc
}"zC
>eX & 
o>c ^aRZ{ phP> 3f.T 3. 光栅级次通道的选择 !QEL"iJ6M'
f: xWu-
#Qbl=o4 9<s4yZF@x 示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 Pxhz@":[ &|5GB3H = 1. 光栅配置和对准 _3>djF_u
wAYB RY[
h qmSE '8 8]< f$3 . zgKY4R{V v27Ja .tA 2. 基底处理 iOqk*EL_r\
0a2@b"l
5Q a
zHlJ 1S$h<RIPAc 3. 谐振波导光栅的角响应 Veji^-0E
UG2w 1xqHw
N4UM82N $-vo}k%M 4. 谐振波导光栅的角响应 C!%:o/
?KWj}| %
}$g mK 8`v$liH 示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 PRs@zkO XnUO*v^] 1. 用于超短脉冲的光栅 o6}n8U}bk
uDuF#3
+"
.g% Y@r)=5
#^rU x.
Sm|(
z4 M1D9iPY Llz[ '"m 2. 设计和建模流程 rdJB*Rlkh
@"|i"Hk^
P7GRSjG
cd. brM 3. 在不同的系统中光栅的交换 Qv#]81i(1
>SCGK_Cr2
68t}w^ =
