摘要
,<X9 Y2B 0<*<$U 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。
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ue>D 7\8 \GU<43J2uo 系统内光栅建模
y>ktcuML 在一般光路中，光栅元件可以插入到系统的任何位置。
^=*;X;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。
-t U'yKhn 光栅元件可以通过元件 > 单个表面&堆栈 > 光栅找到。
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5Ynd c)Z c1gQ cqF 附着光栅堆栈
&9>vl* bN=P*hdf 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)。
|&4/n6;P$0 元件的大小仅用于在3D光线追迹视图中显示；
仿真中不考虑孔径效应。
5E
< kwi 参考面可以在三维系统视图中可视化，以帮助排列光栅。
7mfS *aCb 所应用的光栅
结构可以是一维周期(层状)，也可以是二维周期(交叉光栅)。
N)Z?Z+ }h d0 /#nz 
+W+|%qM,\ >5SSQ\ 2~a 堆栈的方向
! 1b;F*H HtYwEj I 堆栈的方向可以用两种方式指定：
a-J.B.A$Z/ ?Ss!e$jf 它既可以应用在表面的正面，也可以应用在背面(在固体标签中定义)。
v(%*b,^
+qdEq _ m 请注意，如果堆栈位于正面，堆栈将绕Z轴旋转180°。这会影响堆栈的内部坐标系，需要在定义高度轮廓时加以考虑。
2 8 u_!f[ {+ b7 sA3 
Oa>Ppldeg S$X Sei_q 基底的处理、菲涅耳损耗和衍射角
_PR4`C* o3}3p]S\ 作为一种惯例，往往忽略基底的影响，例如衍射效率的计算。
q- d: TMkc 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。
bi;1s'Y<D 平面的建模包括菲涅耳效应(S矩阵求解器)。
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18:%~>.! b5n'=doR/I 高级选项和信息
3"\l u?-E 在求解器菜单中有几个高级选项可用。
%ULr8)R;
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。
;i:d+!3XwC 既可以设置考虑的总级次数，也可以设置倏逝级次数。
@7n"yp*" 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。
uY'HT|@:{ D. XvG _ 
\dQNLLg/ _zMW=nypdx 结构分解
v/=}B(TDF 9'q*:&qq 结构分解选项卡提供了关于结构分解的信息。
Mf``_=K 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。
x-3 \Ls[I 此外，还提供了有关层数和转换点数的信息。
, zY$8y] 分解预览按钮提供了用于FMM计算的结构数据的描述。折射率用色标表示。
W5MTD]J N87B8rDl 
E< fV Z, d6 5L!4 光栅级次通道选择
T Rq6NB V~ 5jfcd 可以定义具体的透射和反射级次，以供模拟中考虑。在表面被从背面
照明的情况下，也可以有不同的级次。
H_Q+&9^/ 并不总是需要考虑所有的衍射级，我们建议只使用那些感兴趣的，以确保更有效的模拟。
LFtt gY 光栅级次通道的选择不影响FMM计算中的内部衍射级次(即精度)。
_5N]B|cO n6a`;0f[R 
B`J~^+`[* )Z9>$V$j 光栅的角度响应
dlTt _. 在VirtualLab Fusion中，光栅元件的运算符通过FMM(又名RCWA)在k域中建模。
6,{$J 对于给定的光栅，其衍射行为与输入场有关。
c\ l kD-\ 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。
t{vJM!kdlQ 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。
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I&W= Q[m 0Z{ZO*rK 例：谐振波导光栅的角响应
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0I-p &FN.:_E 谐振波导光栅的角响应
'AS|Z Rr/ *YuF0Yt 
