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。
?V*>4A 7 yF#G 9, 
!M3IuDN ,{zvGZ| 2. VirtualLab Fusion中的光栅建模——概述 )Tb{ O :(I)+;M }P 单光栅分析
)t)tk=R9N −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。
B%'Np7 −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。
vi lNl| !gJAK<]iW 
5O) Z} 系统内的光栅建模
;'p0"\SV nc$?tC9V −在常规光学设置中，可以将光栅组件插入系统的任何位置。
lzuPE,h −这样可以对系统内的光栅进行建模，从而在考虑光栅可能产生的影响的情况下评估系统性能。
h"ZF,g;a 5'oWd
e 
EHo"y.ODg 17};I 7 两种建模方法通常可以一起使用，如先
优化光栅
结构本身，然后将其插入系统。
XV+BSW7} _L# Tp 3. 系统中的光栅对准 r>osa3N' 8U\ +b?} LJI&j \ 安装光栅堆栈
U*1 ~Z f −为了描述系统内的光栅，光栅堆栈始终固定在参考表面上（仅平面）。
X>*zA ?: −参考面在3D系统视图中可视化，并有助于对齐光栅。
s'/.ea V_ 堆栈方向
]YOQIzkL4} −可以在参考表面的正面或背面安装光栅堆栈
M5P63=1 + YZ*Si3L 
P#Eqe O k$I[F<f gvsS:4N"Nq 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）。
r-[z!S
- 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
xFyMg& - 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%vs>Y7i y{jv-&!xB 
T,H]svN5p y& Dd Y-9]J( 横向位置
:ye)%UU"|: −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。
U *6-Y %7 −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。
[5 m;L5 −光栅的横向位置可通过一下选项调节
`w~ 9/sty 在堆栈设置中（不同光栅选项可能有所不同）或
Ex@#!fz{% 通过组件定位选项。
9Ft)VX kWoy%?|RRa 
5d L-v&W 4. 基底、菲涅耳损耗和衍射角的处理 c4;
`3 kxf'_Nzy V Q}=7oe%q 单光栅分析
<|m"Q!f - 通常，衍射效率的计算通常忽略基底的影响。
Mq*Sp
U R 系统内的光栅建模
F.@yNr" - 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。
LW2Sko?Yo - 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。
G`)I _uO - 它还有助于处理不同介质中的衍射角。
s';jk(i3 y "){? 
4!monaB"e *qq %)7 5. 光栅级次通道选择 rc;| ,\ ^&cI+xZ2Y *1elUI2Rg 方向
(jQL? - 输入场可从正面或背面照射光栅，并可反射或透射。
O ^e
!<bBd 衍射级次选择
WOg_Pn9HI - 对于方向组合，可能会有多个衍射级。
)@Bt[mfrVD - 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。
%*/?k~53 备注
XKR?vr7A2 - 在FMM计算中，光栅级次通道的选择对衍射级次数没有影响
{yfG_J 0 | NbU 
bJe^x;J9 _@d.wfM 6. 光栅的角度响应 ['sIR+c%'O .j;My%)?p KK7Y"~ 9&- 衍射特性的相关性
!'PPj_Hp] - 对于给定的光栅，其衍射特性与入射场相关。
^ ]`<nO - 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。
/] R]7 - 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）
!H.&" ~w@ - 对于给定的输入场，VirtualLab Fusion自动确定角度范围。
v3~,1)#aI l
"d&Sgnj 
;jnnCXp> i{ %~&! 示例＃1：光栅物体的成像 B4J^ rzK 4; j #7 1. 摘要 wd1*wt
q>H!?zi\Hy
8n2* z Imv kB~8N kQ4%J, 7e4 5oORwOP A
#ZaXu/:X 2. 光栅配置与对准 =Ybbh`$< 'kYV}rq;l 
drN^-e
Hm4lR {A
VEz&TPu 
'+-R 7# sRY: 7> eg 3. 光栅级次通道的选择 Z., Pl
KWXJ[#E<W
"jAV7lP ;'cv?3Y 示例2：波导谐振光栅的角灵敏度测试 >-oa`im+ Sgr<z d'b 1. 光栅配置和对准 ' OJXllGi
U6_1L,W
in B}ydk c*6o{x}K I, ?bZ&@8 p>R F4 2. 基底处理 o@ ;w!'
PqvwM2}4
|5g*pX u{ J-u,6c 3. 谐振波导光栅的角响应 a>s v
]`u{ ^f
*TMg. `D# l(gZ 4. 谐振波导光栅的角响应 FRfMtxvU
_NZ)
n)
eKu&_q -'YX2!IU, 示例3：超短脉冲系统中偏振无关光栅的设计及其用法 ~2"|4 (EohxLl !p 1. 用于超短脉冲的光栅 ',O@0L]L
O;,k ~
E}a 3. 6)p
<[pU rJfTr
V7^?jy&&
t_j.@|/FZ j^64 :3 2. 设计和建模流程 PUlb(3p
`
@M N>ye'T
R 6M@pO _abVX#5< 3. 在不同的系统中光栅的交换 |-e=P9,
B:^U~s R
QZwRg&d<o
