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遠場分析衍射波1.在OptiFDTD Analyzer中，在工具窗口中選擇“Crosscut Viewer”2.選擇“Definition of the Cross Cut”為z方向3.將位置移動到等于92的網格點，(位置:-0.12)觀察當前位置的近場4.在Crosscut Viewer的工具菜單中選擇“Far Field”，出現遠場轉換對話框。

特定波長的衍射效率和角度了解特定波長的整個光柵階數的行為可以通過將每個支持的階數表示為遠場半球中的一個點來可視化。下圖顯示了0.85μm的透射和反射階數,結果與上述結果一致。例如： 透射和反射分別有 3個和11個衍射級。 透射(0,1)級的衍射角約為70度。

，即可得到很好的達曼光柵結構和衍射能量分布，其能量分布如上所示。

液晶顯示面板的光柵結構產生了衍射圖樣。根據遠場方程，將衍射光計算為輸出光通過光柵介質的電場之和。基于極坐標圖和圖像結果文件，對考慮衍射效應的光柵模型的設計有很大的幫助。偏振體光柵(PVGs)模擬也可以用來識別一階反射率。

液晶顯示面板的光柵結構產生了衍射圖樣。根據遠場方程，將衍射光計算為輸出光通過光柵介質的電場之和。 基于極坐標圖和圖像結果文件，對考慮衍射效應的光柵模型的設計有很大的幫助。 偏振體光柵(PVGs)模擬也可以用來識別一階反射率。

光柵衍射案例分析簡介光柵衍射是光學領域中典型的波動光學現象，其衍射光斑的分布規律直接反映了光柵的結構特性與入射光的傳播特性，在光譜分析、光通信、精密測量等領域具有重要應用價值。本案例基于 OAS 光學軟件，通過搭建標準化的光柵衍射仿真模型，實現對光柵衍射過程的精準模擬。

如何對衍射光學元件進行仿真和設計？衍射光學元件的復雜性和小尺度使其成為了3D電磁仿真軟件的理想備選方案。例如，對于超透鏡，仿真可以幫助研究人員檢查元原子的位置和大小，以對光通過不同布局的衍射進行仿真。仿真可幫助設計人員分析由衍射光學元件調制時的場分布、遠場方向圖和波前變化。

可以通過在物體屬性中設置文中介紹的DLL來進行應用。 光柵的坐標和方向 如圖9所示，光柵位于物體的面1 (Face 1)上。OpticStudio目前只支持一維光柵。假設光柵在Y方向上是均勻分布的，在XZ平面上具有周期性的分布。在光學系統中設置光柵時，應注意光柵的方向。 圖9. 光柵總是在面1上。

2、仿真 偏振分束器的仿真采用三維時域有限差分法（OptiFDTD），工作波長為 1550nm。在三維 OptiFDTD 中，通過有限元法（FEM）求解器進行精確的模式分析，以獲取光源注入的光模式分布（有限元法通用求解器的設置詳見表 1）。

多點光束分束器 對于1×2分束器（兩點），使用具有周期性光柵結構的DOE。一般來說，分束器有很多應用，包括光刻、穿孔、細刻磨，標記和其他材料處理應用。

前言 通常激光光強分布呈高斯型，而在許多實際應用中，需要將光強分布加以轉換，即光束整形，如呈平頂狀和環狀等。以往人們多用計算全息法實現環形分布，但衍射效率低，難于推廣。近年來人們開始研究二元光學元件(BOE)在光束整形方面的作用。二元光學元件是在計算機制全息圖和相息圖研究發展的基礎上，利用計算機設計和微電子加工技術研制成的一種高效率的新型光學元件。

偏振分束器的仿真采用三維時域有限差分法（OptiFDTD），工作波長為 1550nm。在三維 OptiFDTD 中，通過有限元法（FEM）求解器進行精確的模式分析，以獲取光源注入的光模式分布（有限元法通用求解器的設置詳見表 1）。

利用VirtualLab Fusion的光柵套裝工具，可以十分方便地對光柵的衍射級次進行分析。圖6. 不同衍射級次光斑和相位分布總結本案例完整展示了利用二維叉形光柵高效生成渦旋光陣列的仿真設計與分析方法，為渦旋光束的靈活調控與應用研究提供了切實可行的技術方案。

這個應用案例說明了使用光柵陣列將LED照明整形成一個十字圖樣的設計與分析。整形過程使用光柵單元陣列完成。

多點光束分束器 對于1×2分束器（兩點），使用具有周期性光柵結構的DOE。一般來說，分束器有很多應用，包括光刻、穿孔、細刻磨，標記和其他材料處理應用。

二元光學的優點——高衍射效率；獨特的色散性能；更多的設計自由度；寬廣的材料選擇；獨特的光學功能。 通常激光光強分布呈高斯型，而在許多實際應用中，需要將光強分布加以轉換，即光束整形，如呈平頂狀和環狀等。以往人們多用計算全息法實現環形分布，但衍射效率低，難于推廣。近年來人們開始研究二元光學元件(BOE)在光束整形方面的作用。

傅里葉模態法/嚴格耦合波法）等，能夠對如幾何透鏡、自由曲面、衍射透鏡、全息元件、GRIN透鏡以及光柵和Meta-Grating等各類元件進行仿真和分析，以及如Geometric（幾何）、SPW（平面波譜）、Fresnel（菲涅爾）、Far Field（遠場）、Rayleigh Sommerfeld（瑞利索墨菲）等，能夠對各種自由空間傳輸進行計算。

為解決這一問題，行業內先后提出多種優化方案：如對稱雙目波導系統、分區域設計衍射效率光柵、考慮多視場的衍射效率優化等。但這些方案均存在明顯短板：部分方案僅優化中心視場，邊緣視場均勻性不佳；部分方案需迭代計算衍射效率分布，計算效率低下；還有部分方案要求設計復雜的光柵子結構，大幅提升了制造難度，難以實現產業化應用。

仿真結果與分析使用OAS的衍射仿真功能，基于基爾霍夫衍射理論計算三角孔徑的遠場衍射過程，輸出衍射圖樣與光強分布曲線。結果顯示：遠場衍射圖樣呈中心對稱分布，中央主極大光斑為三角形輪廓，周圍環繞 3 組明暗交替的衍射條紋，條紋間距隨衍射角增大而減小。光強分布曲線表明，中央主極大強度約為一級旁瓣強度的 12.5 倍，主極大半寬度約 0.78mrad。

從軟件中光柵的結構建模、分析，到光波導的結構設計，光柵的尺寸設計，再到準直系統和整體完整的光波導結構設計，最后是對于系統的追跡和分析。OAS 展示了其對于衍射光波導的跨尺度的仿真，軟件追跡過程中對于不同的元件應用相應的追跡算法，以達到整體系統級別的仿真與計算分析。