摘要
FD8d-G 3 g3Znb 光栅是
光学中最常用的衍射元件之一。如今，它们经常被用于复杂的
系统中，并与其他元件一起工作。在这种情况下，非常需要将光栅不仅仅是作为孤立的元件来
模拟，而是与系统的其余部分结合，以评估整个系统性能。VirtualLab Fusion提供了一个独特的光栅元件，允许在光路中轻松地包含各种不同形状的光栅，无论是一维周期光栅(层状)，二维周期光栅，或体(布拉格)光栅。本用例介绍了该元件的功能，包括光栅级次的设置和堆栈的定位。
*3(mNpi{_ we33GMxHl` 
4=l$wg~; mfk^t` w_ 系统内光栅建模
2GR v%:rZ 在一般光路中，光栅元件可以插入到系统的任何位置。
50Ov>(f@7 这使得在一个复杂的系统中对光栅进行建模，并因此评估整个系统的性能成为可能，同时考虑光栅的可能影响。
S0lt _~ 光栅元件可以通过元件 > 单个表面&堆栈 > 光栅找到。
xH>j j
HEt
D0X!j,Kc "BC;zH: 附着光栅堆栈
0>ce~KU ]4,eCT 为了描述系统内的光栅，光栅堆栈总是附着在一个虚拟参考面上(仅平面)。
TV?MB(mN 元件的大小仅用于在3D光线追迹视图中显示；
仿真中不考虑孔径效应。
8)YDUE%VH 参考面可以在三维系统视图中可视化，以帮助排列光栅。
"|/Q5 *L 所应用的光栅
结构可以是一维周期(层状)，也可以是二维周期(交叉光栅)。
{Lsl2@22 ]}9[ys 
m(^nG_eX CTQJ =R" 堆栈的方向
!WTL:dk 2CV? cm 堆栈的方向可以用两种方式指定：
SnY{| {vp*m :K 它既可以应用在表面的正面，也可以应用在背面(在固体标签中定义)。
rw[Ioyr- 9D7i>e%,;- 请注意，如果堆栈位于正面，堆栈将绕Z轴旋转180°。这会影响堆栈的内部坐标系，需要在定义高度轮廓时加以考虑。
g Cx#&aXS $-paY Q4 
C sN^u H [-VIojs+u 基底的处理、菲涅耳损耗和衍射角
vU9:` @beu "-Wb[ *U; 作为一种惯例，往往忽略基底的影响，例如衍射效率的计算。
C40o_1g 然而，任何实际的光栅结构必须建立在基底上，因此，我们使用一个平面元件和中间的自由空间延伸对其进行建模。
pz]! T' 平面的建模包括菲涅耳效应(S矩阵求解器)。
m TL JajE/ @iN"]GFjS 
Dv ~jVI Xu H 4<Q}([w 高级选项和信息
M<P8u`)>4H 在求解器菜单中有几个高级选项可用。
v4F+^0? 求解器选项卡允许编辑所使用FMM(“傅里叶模态法”，也被称为RCWA，“严格耦合波分析”)算法的精度设置。
upGLZ# 既可以设置考虑的总级次数，也可以设置倏逝级次数。
TrBW0Bn>p 如果考虑金属光栅，这可能是有用的。相反，对于介质光栅，默认设置就足够了。
sGc.;": jW>K#vj 
x
kdC -S ;*WG9Y(W 结构分解
664D5f#EJ -s]@8VJA" 结构分解选项卡提供了关于结构分解的信息。
R$;TX^r'o& 层分解和转换点分解设置可以用来调整结构的离散化。默认设置适用于几乎所有光栅结构。
`Ay:; I 此外，还提供了有关层数和转换点数的信息。
pk0{*Z?@ 分解预览按钮提供了用于FMM计算的结构数据的描述。折射率用色标表示。
$dG:29w - B?c F9 
Gr#WD=I-} -,2CMS#N 光栅级次通道选择
z, n[}Q#u %^[D+1ULb 可以定义具体的透射和反射级次，以供模拟中考虑。在表面被从背面
照明的情况下，也可以有不同的级次。
HE w&' 并不总是需要考虑所有的衍射级，我们建议只使用那些感兴趣的，以确保更有效的模拟。
!@ {sM6U 光栅级次通道的选择不影响FMM计算中的内部衍射级次(即精度)。
X!m
lC51 &^l(RBp]0 
Zn[ppsz| <,\ U,jU _ 光栅的角度响应
"uFwsjz&B 在VirtualLab Fusion中，光栅元件的运算符通过FMM(又名RCWA)在k域中建模。
UqNUX?( 对于给定的光栅，其衍射行为与输入场有关。
Y(R.<LtY 不同波长/偏振态下的衍射效率不同，不同入射角度下的衍射效率也不同。
F6aC'<#/ 为了解决角度相关的衍射行为，可能需要指定k域(角空间)的采样点。请参阅下面的示例以进一步说明。
?$l|];m)- O&,8X-Ix 
1xInU_SPf tS- gaT`T 例：谐振波导光栅的角响应
x, ZF+vE c= X+u O- 
l>KkAA -+0kay% 谐振波导光栅的角响应
?wFL\C Z B`d&! W> 
