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摘要 *S,~zOYN m/=n z. 光栅结构广泛用于光谱仪、近眼显示系统等多种应用。VirtualLab Fusion通过应用傅立叶模态方法（FMM）以简易的方式提供对任意光栅结构的严格分析。在光栅工具箱中，可以通过使用堆栈内的各种接口或/和介质来配置光栅结构。 用于设置堆栈几何形状的用户界面是人性化的，并且可用于生成更复杂的光栅结构。 本用例中，介绍了基于界面的光栅结构的配置具体操作流程。 ) D @j6r AP&//b,^M
 #t
;` *ub2dH4/ 本用例展示了...... gNCS*a •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： :PO./IBX - 矩形光栅界面 %O \@rws - 过渡点列表界面 E 2n z - 锯齿光栅界面 /|?$C7%a\D - 正弦光栅界面 /v
8"i^;} •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 *] i hc u &,&+p0CSI! 光栅工具箱初始化 Nfa&r •初始化 25SWIpgG - 开始 =[( 34 # 光栅 G2` z?);1b 通用光栅光路图 ,2M}qs"P7G •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， &K / ?# 可直接选择特定的光路图。 j?K$w` J2z /XHS
 Q-<]'E#\( l2
.S^S 光栅结构设置 T\l`Y-vu •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 (]]hSkE
 $. `o
•在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 @:>"VP< ( •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 ,Z{\YAh1
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 4XpWDfa.}
c1f"z1Z •例如，选择第一个界面上的堆栈。 a-NTA rB[ J*5v 堆栈编辑器 CF bNv9GZj •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 N>I6f •VirtualLab的目录提供了几种类型的界面。 所有界面都可以用来定义光栅。 QH'*MY $TIeeTB
 HI8mNX3 "j
.6wPpL G?{ 矩形光栅界面 YSD G! !5ps,+o •一种可能的界面是矩形光栅界面。 z!}E2j_9P •此类界面适用于简单二元结构的配置。 dFz"wvu` o •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 <h#*wy:o2 •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 V*?cMJ_G •在堆栈编辑器的视图中，根据折射率（黑暗表示更高），其他颜色表示不同的材料。 VF?H0}YSHb
uxfh?gsL
 o~LJ+m6-) d( v"{N} 矩形光栅界面 SXL3>-Z E •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 :c*"Dx'D •所选界面在视图中以红色突出显示。 JxVGzb`8
 SzW;Yb"#^k •此外，此处无法定义光栅前方的介质（指最后一个接界面后面的介质）。 它自动取自光栅元件前面的材料。 /oPW0of •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 Hv;xaT<}V
 u^2`$W •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 #
-'A
=j •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 'kd}vq#| •如果是简单的光栅结构，建议选择“取决于界面周期”（Dependent from Period of Interface）选项，并选择适当的周期性界面索引。 ob 7'''i %-n) L  {5 dVK
*)K
5<}V
 Hx#YN*\.M -@N-i$!;J 矩形光栅界面参数 i~ u4v3 r= •矩形光栅界面由以下参数定义 w.m8SvS&b - 狭缝宽度（绝对或相对） 0z=KnQx"4 - 光栅周期 v-8>@s jy8 - 调制深度 Z
'5i tN^ •可以选择设置横向移位和旋转。 @ m`C%7<
\+o \wTW
 + #IUn
h#0n2o # 高级选项和信息 SAm%$v z%M •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 opa/+V3E4 •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 %1#\LRA( •可以设置总级次数或衰逝波级次数 UQ0!t Fx （evanescent orders）。 mb*Yw 6q •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 s< k[ < •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 R_EU|a H!;N0",]N  d@3DsE.{i ?1=.scmgDG •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 y [Vd*8 •层分解(Layer Decomposition)和过渡点分解(Transition Point Decomposition)设置可用于调整结构的离散化。 默认设置适用于几乎所有光栅结构。 = 3(v4E':5 •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 S
m(*<H •分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。 \,;glY=M!
".}R$ W  ?_ H9>/:. +`>7cy%cZ 过渡点列表界面 > .wZEQ6QK •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 BK!Yl\I < •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 KM &P5 } •同样，平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。 J&6p/'UPZ  J4qk^1m. S* l/
Sa@ 过渡点列表参数 <K)] kf •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 uEgR>X> •上限（Upper Limit）必须设置为大于所需光栅周期一半的值，但在周期性结构的情况下自动设置。 $ #=d@Nw_ QSaDa@OV  VxY]0&sq QQAEG #.5 •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 Gamn,c9 •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 ,i_+Z
|Ls •在这种情况下，可以忽略内部和外部定义区域的设置，因为接口的扩展已经被周期性边界条件截断。 j~'.XD={ -VohU-6 |
 Ggx PpS<ne MZ3 8=nJ 高级选项及信息 -mJs0E*g •同样，可以在高级设置选项卡页面上调整和研究分解结构的数据。 "dpjxH=xO i[z 2'tx4
 SkDr4kds
)?{<Tt@ 正弦光栅界面 `n>/MY •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 jr6 0;oK+ •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 :'DX
M { •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： |5flvkid - 脊的材料：基板的材料 v7(7WfqP - 凹槽材料：光栅前面的材料 RxP~%oADw mAlG }<  S$b)X"h :^(y~q? 正弦光栅界面参数 1(;{w +nM - 正弦光栅界面也由以下参数定义： u-~ec{oBu •光栅周期 HD< $0M| •调制深度 fV+a0=Z - 可以选择设置横向移位和旋转。 hT%fM3| ,e - 由于这是光栅界面（类似于矩形和锯齿借口），因此不必选择周期。 ") 8l'^Mq2 [60y.qE  :uYZ1O ~2* LWH*@ 高级选项和信息 10Eun } •同样，可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。 1 tbA-+
+x uv+mo
 bofI0f}5. \zU<o~gs 高级选项及信息 !W XV1S •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 ,? LE5] e\~nqKCb  -+ F,L8 锯齿光栅界面 NioqJG?p •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 u""26 k51 •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 `NhG|g •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： nHRsr x - 脊的材料：基板的材料 xy`Y7W= - 凹槽材料：光栅前面的材料 {n>.Y -= 09 McUR@
 >-c?+oy XrUI [ryE 锯齿光栅界面参数 bR3Cr z(9G •锯齿光栅界面也由以下参数定义： +8<$vzB - 光栅周期 . ]E"w9~ - 调制深度 cKYvNM •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 8i$|j ~M a •可以选择设置横向移位和旋转。 f5//?ek •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 a;5clonB
#i~P])%gNP  H%vgP Q8 N!.o`4 "z 高级选项和信息 h,y_ ^cf •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 ,|O6<u9  `(j~ b=PP 探测器位置的注释 :Y Ls]JI< 关于探测器位置的注释 |./:A5_h •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 :Xy51p`.;] •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 2aTq?ZR|8A •但是，完美的平面和平行基板可能会产生一些干涉效应，而实际情况并非如此。 v,opyTwG| •因此，为了计算光栅效率，应将探测器设置在基板材料内（同样适用于大多数光栅评估软件）。 <LZ#A@]71 •可以避免这些干涉效应的不良影响。 Qu#[PDhb  h% >ZN-K) /w?zO ,!
文件信息 K 91O$'J ?o)?N8 U
 Q|[^dju .Ao
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5OPvy,e6 QQ：2987619807 'hu' }F{
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