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。
nwV\ [E {){i
ONd 
seq
S*^7 W%Ky#!\- 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 !@*Ac$J>$ \UN7lDH 单光栅分析
vH7"tz&RIp −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。
se(_ `a/4Q −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。
f#mY44:,C 2;6p2GNSh 
<L5[#V_ 系统内的光栅建模
.! =g mtJI#P −在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。
tR2IjvmsX −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。
=zI
eZ 7 5N '
QG<jE 
xJZbax[ `Jz"rh-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。
m:
w/[|_ 8tPq5i 3. 系统中的光栅对准 L!/USh:IP ,hX03P -X t
ZF G`'/ 安装光栅堆栈
HM--`RJ −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）。
YMJjO0 −参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。
{]|};E[}m 堆栈方向
oIbd+6>f −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈
6)DYQ^4y yjN|PqtSV 
n; !t?jnf. \ Fc"Q@.u J}<k`af 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）。
9-)oA+$ - 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
%'EOF v]
- 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。
~f ){`ZJc O2A Z|[*I 
%:((S]vAi Po=)jkW I[&z#foN=w 横向位置
,R*ru* −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。
ZY keW −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。
30[?XVI& −光栅的横向位置可通过一下选项调节
>*Y~I0> 在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或
Dth<hS,2J 通过组件定位选项。
RI cA)I. ae#7*B 
`@=}5 9+| 4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 [ nY w J ?u 9)
GJO[ m.S@ e8kS 单光栅分析
& 87 D.Yy^ - 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。
ILTd*f 系统内的光栅建模
<[[DS%(M^ - 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。
Px'% 5TKN - 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。
g8}/Ln*W' - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。
^vo^W: 0.|tKetHq 
v@"xEf1n[ 0B1*N_.L@ 5. 光栅级次通道选择 ^|a s]x!sv 9 `J `( <;SMczR 方向
y&9v0&o - 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。
&bnF{~<\ 衍射级次选择
a*74FVZo.; - 对于方向组合，可能会有多个衍射级。
$7M64K{ - 并非总是需要考虑所有衍射级，建议仅使用感兴趣的衍射级。
I=Ws
/+ 备注
-4Y}Y5 9\ - 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响
ma?569Z8~0 OFCkQEG=y> 
mNm
8I8 r 'pFHX 6. 光栅的角度响应 h Sr#/d w& rb&^ ei9B ]#))#-&1 衍射特性的相关性
uZ %b6+( - 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。
L=4?vs - 对于不同的波长/偏振，衍射效率也不同，并且对于不同的入射角，衍射效率也不相同。
KdYT5VUM/ - 为了解决与角度有关的衍射行为，可能需要指定k域中的采样点（等效于角度空间）
6+m) - 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。
+JBhw4et;. w0tlF:Eg 
@wZ`;J % h'w9=Pk~6y 示例＃1：光栅物体的成像 Lg_y1Mu7o @+B
.<@V 1. 摘要 E^#|1Kpq
hG&RGN_<6+
m->
chOu~| F)5QpDmqb
8+v6%,K2 8p> %}LX/ mkrvWZ jZX 2. 光栅配置与对准 fC]+C(*d )Qb1$%r. 
,t61IU3"
R 5bt~U
vy@;zrs 
9%kY8#%SV tNmH*"wR< 3. 光栅级次通道的选择 aW4 tJN%!
#B)/d?aa'
76$19 OQ W#BBet@ 示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 B2W PjhzD fcD$km 1. 光栅配置和对准 1}KNzMHk9
`S{< $:D
.Eh~$wm a5L#c= 7 fqK{^ L &FkKnz4IZ 2. 基底处理 I2YQIY+
+lO
Y
IQ
>:Xzv d7$H})[^ 3. 谐振波导光栅的角响应 .;iXe
7+#^:;19`
IP&En8W+ CHN! o9f 4. 谐振波导光栅的角响应 N;Hrc6nin^
4 h :Oo
H<X4R hLYSYMUb 示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 ^ylJ_lN&=1 =h5&\4r= 1. 用于超短脉冲的光栅 XrFyN(p
V:Q fI
C[n,j#Mvje
ZV_mP'1*
zdU<]ge
h8u(lIRHQ sZ]O&Za~ 2. 设计和建模流程 yY[[)
s3/->1#i
)&se/x+ H Y. , f_m 3. 在不同的系统中光栅的交换 onG,N1`+
ogip#$A}3
7&'^H8V
