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摘要 [wI yW/+ /C3=-Hp 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。 F~<$E *&h@ P_Po g^
 vC+mC4~/( M.H4 ud 本用例展示了...... ilpg() •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： v)rN] b] - 矩形光栅界面 N!Kd VDdT| - 过渡点列表界面 sm\/wlbE - 锯齿光栅界面 (Z 6[a{}1i - 正弦光栅界面 f)N67z6 •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 ITq+Hk
R i~k?k.t8 光栅工具箱初始化 r\_aux^z •初始化 k Zf 7 - 开始 BOfO$J} 光栅 u4fTC})4{C 通用光栅光路图 M`iJ6L •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， $?I ^Dk 可直接选择特定的光路图。 0.&gm@A~c$ )pJ}o&J
 ,CwhpW\Y p 4(- 光栅结构设置 M,y='* \M •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 9.PY4 9|
 -7;RPHJs •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 ("m W=Ln •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 2yeq2v
4 #4kfGoT
 {`l]RIig
h'T\gF E% •例如，选择第一个界面上的堆栈。 j:U>V7Kn3~ @yobT,DXi 堆栈编辑器 x7{,4js •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 } vcr71u •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。 0Wv9K~F _ %<7!|"
 G|Q}.v
TvM{ QGN 矩形光栅界面 o)1wF
X xZ4\.K\f] •一种可能的界面是矩形光栅界面。 nb?bx{M •此类界面适用于简单二元结构的配置。 9H P)@66 •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 B g7?1m •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 F
\} Kh3 •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。 9 x{T"'
7e}p:Vf p
 <&W3\/xx 6jF~zI^ 矩形光栅界面 /D)@y548~~ •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 t(}&<<1Bz •所选界面在视图中以红色突出显示。 R <J I
 9f
BD.9A •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。 =X% D;2 •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 lzuPE,h  =PO/Q|-v? •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 }8x [ •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 Qj3UO]> •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。 A3 j>R477A p4aM`PW8>=  C5XCy%h
sH+]lTSX6{
 =E
|[8 U) a?+) K 矩形光栅界面参数 _V Y ] •矩形光栅界面由以下参数定义 1X#`NUJ?2 - 狭缝宽度（绝对或相对） M_*w)< - 光栅周期 nz>A\H - 调制深度 fnB-? 8K< •可以选择设置横向移位和旋转。 ?$r+#'asd(
b<:s{f"t,
 >n` OLHg;
R`
X$@iM 高级选项和信息 ;g W~+hW ^ •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 <v5toyA •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 w)!(@}vd •可以设置总级次数或衰逝波级次数 YjdH7.js （evanescent orders）。 {]Lc]4J •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。
KJ(zLwQ: •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 x /9`2X`~
ym${4  V8,$<1Fi;- T /] ayc: •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 xR aYm •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。 Tm Q2;3% •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 2b3*zB*@V •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。 _xmM~q[c7p
OZISh?  g5Hs= c5=\ . t~I[J\< 过渡点列表界面 <p<gx*% •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 ^&cI+xZ2Y •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 *1elUI2Rg •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。 !_c<j4O  h,\_F# hi 5E.cJ{ 过渡点列表参数 Mr`u!T&sc •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 KIuYWr7& •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。 ls/:/x(5d F oEZ1O<  3z5 ,4ps vKI, |UD&- •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 o}NKqA3 •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 T!/$ @]%\7 •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。 us5`?XeX] ,a?em'=
 #xts*{u-# m&;
t;&# 高级选项及信息 u2!8'-Ai •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。 dnN " pX!S*(Q{
 h`5au<h<
\DfvNeF 正弦光栅界面 ~_h 4| vG •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 I5 [r -r •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 iv5 6zsR •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： eo,m ^& - 脊的材料：基板的材料 d)dIIzv - 凹槽材料：光栅前面的材料 E!ZDqq qWr`cO~hc  N8m^h: b @$t Qz 正弦光栅界面参数 *]F3pP[ - 正弦光栅界面也由以下参数定义： }3N8EmS •光栅周期 xb1) ZJH •调制深度 GJ?rqmbL - 可以选择设置横向移位和旋转。 >Z>*Iz,LP - 由于这是光栅界面（类似于矩形和锯齿借口），因此不必选择周期。 @ZT25CD [S$)^>0  \ `4}h[ !Ng^k>*h 高级选项和信息 ^\_`0%`> •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。 |nocz]yU$
#<se0CJB
 "hQV\|!\ 12cfqIo9 高级选项及信息 Wx:_F; •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 -?@ $`{-K ?J)%. ~!  )vPce 锯齿光栅界面 RV&2y=eb •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 d8Upr1_ •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 _+^3<MT •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： {4:En; - 脊的材料：基板的材料 /mr&Y}7T - 凹槽材料：光栅前面的材料 c~ c3; -3KB:K<
 q2,@># >A1Yn]k 锯齿光栅界面参数 2%WZ-l!i •锯齿光栅界面也由以下参数定义： ((X"D/ F] - 光栅周期 8V4Qyi|@F - 调制深度 W#??fae •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 ]enqkiS •可以选择设置横向移位和旋转。 fM2[wh@ •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 \HH|{
?xeq*<qfI  Xe+Hez, ;$0za]x 高级选项和信息 uCUBs(i D •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 %X . Q\T  xds"n5 探测器位置的注释 Q'\j m=k 关于探测器位置的注释 _abVX#5< •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 v}cm-_*v •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 VD=$:F] •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。 - '8|D!>v2 •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）。 Um9=<*p •可以避免这些干涉效应的不良影响。 neZ_TT/3K  J4co@=AJ ^Jkj /n'
文件信息 r[\47cG tPp }/a%D
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