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摘要 ,0FwBK R;.d/U|av 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。 p/4S$
j#Tn GP Ix@k
 ^xmZ|f- -t%L#1k 本用例展示了...... )I?RMR •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： bt0djJRw - 矩形光栅界面 $xQ"PJ2 - 过渡点列表界面 GU 5W|b S - 锯齿光栅界面 O <bDU0s{M - 正弦光栅界面 G1p 43 •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 v<%]XHN tb: 光栅工具箱初始化 v^;-@ddr •初始化 [Yn;G7cK - 开始 6/VNuQ_# 光栅 #fO*ROe 通用光栅光路图 4V C/-.At •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， xp~YIeS g 可直接选择特定的光路图。 .Dc28F~t Th_Q
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 HUK" OH 8g-P_[> 光栅结构设置 TS/Cp{ •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 3.B4(9:>,
 SHy tyd •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 ' n>EEQyp' •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 #"| "cYi,
7N!tp,?
 >7"$}5d
4,go l?a •例如，选择第一个界面上的堆栈。 #aj|vox} p| Vmdnb 堆栈编辑器 #_o n{I •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 &z O3qt6 •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。 4 0p3Rv };i&a%I|
 MJy;GzJ O
|*Of^IkG0 矩形光栅界面 a$~IQ2$|6 nMTLD •一种可能的界面是矩形光栅界面。 pCz@ (:0 •此类界面适用于简单二元结构的配置。 R|nEd/' < •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 E"G: K`Q •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 @X3 gBGY) •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。 ?s1u#'aO
jB5>y&+
 lv=y z\ v<{wA`'R+ 矩形光栅界面 - J-3_9I •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 hN Z4v/ •所选界面在视图中以红色突出显示。 N>Vacc_[
 8f /T!5 •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。 ){+.8KI •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 s"pR+)jf1D  i_[^s:*T •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 YtV |e|aD •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 }pbBo2 •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。 #> 7')G
EC^Ev|PB\u  MZ;"J82p
%zA2%cq<
 om XBnzT 5 %2ef{T[ 矩形光栅界面参数 |WD,\=J2 •矩形光栅界面由以下参数定义 >2]Eaw&W - 狭缝宽度（绝对或相对） MV
Hz$hyB - 光栅周期 y%{*uH}SL - 调制深度 Z}sG3p •可以选择设置横向移位和旋转。 R59e&
H.j LGe>
 }2-[Ki yv
Bpk@ {E9 高级选项和信息 Ymwx (Pm •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 -&q Ro0^3 •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 w/ lXZg •可以设置总级次数或衰逝波级次数 P@gu~! （evanescent orders）。 ;FV~q{ •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 o 8 ~f •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 g_rA_~dh wQF&GG Y R  Q\&A lV fK)ZJ_?w,@ •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 ?)A]q'
O •层分解(Layer Decomposition)和过渡点分解(Transition Point Decomposition)设置可用于调整结构的离散化。 默认设置适用于几乎所有光栅结构。 :J=+; I(UI •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 L #t-KLJ •分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。 4
+da
DBj;P|L_  DiZ!c "$ |% M{k A- 过渡点列表界面 J]n7| L •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 [JX}1%NA •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 yDCooX0 •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。 eE Z |nEU  JL"
3#p} /7UovKKbz 过渡点列表参数 m~= ]^e •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 Ez7V >FN 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。 902!M65[rG 9J-!o]f .b  !7O=< NPB ,q& Th •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 9G`FY:(K •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 sx;V,"Y •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。 'T&=$9 g7 ~aa uW ?
 q5?rp|7D c~^]jqid] 高级选项及信息 Q7 0**qm •同样，可以在高级设置选项卡页面上调整和研究分解结构的数据。 +L Qs.* ;qMnO_ E
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eL 正弦光栅界面 yZj}E Ba •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 +eV4g2w) •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 ?c=R"Y g$ •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： Z?.p%*>`T= - 脊的材料：基板的材料 j{7ilo(i - 凹槽材料：光栅前面的材料 6]@|7|N>X *oX  i#M a -0# :o.x=c B 正弦光栅界面参数 q[y ,J - 正弦光栅界面也由以下参数定义： ,<^tsCI •光栅周期 aowPji$H •调制深度 =E"kv!e
- 可以选择设置横向移位和旋转。 T;4gcJPn"M - 由于这是光栅界面（类似于矩形和锯齿借口），因此不必选择周期。 8Y{}p[UFT .^)C:XiW  Rktn/V i NU)`js 高级选项和信息 },n,P&M\` •同样，可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。 ?|Q 5]rhs
RB% fA%d
 Q[ 9rA V\rIN}7 高级选项及信息 f)AW ! / •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 v8 '`gY iZkW+5(  Sf4h!ly 锯齿光栅界面 ?,i#B'Z^ •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 02 # b: •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 E-tNB{r@ •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： ?ck^? p7 - 脊的材料：基板的材料 Zjp5\+hHV - 凹槽材料：光栅前面的材料 P/gb+V=g! @]ptY*
 :)J~FVLy }ygb gyLa 锯齿光栅界面参数 H s4zJk •锯齿光栅界面也由以下参数定义： \HP,LH[P: - 光栅周期 j$mt*z L - 调制深度 !s[j1=y •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 *09\\
G •可以选择设置横向移位和旋转。 "13
:VTs[5 •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 ev;5 ?9\ E
'De'(I  tEWj}rX lc$@Jjg9 高级选项和信息 6ImV5^l •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 8|jX ~f  l=-d K_ I? 探测器位置的注释 Y(I*%=:$ 关于探测器位置的注释 H:{(CY?t •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 : DX/r •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 $ Pb[ c%' •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。 rD(ep~^M •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）。 .J6 j" •可以避免这些干涉效应的不良影响。 48&KdbGX  1TxhE XB l~6 SR
文件信息 T\e)Czz2- Uwm[q+sTp
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P :J4C 'N
/hEG k~ QQ：2987619807 TNPGw!
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