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摘要 nGVqVSxKT Z7^}G=* 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。 SD&[K
8-i2 [oj"Tn(
 Exr7vL dq(x@&J 本用例展示了...... 63Hk N4D4 •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： -eMRxa> - 矩形光栅界面 $#r(1 Ev - 过渡点列表界面 ^n/uY94E)p - 锯齿光栅界面 f<wgZM - 正弦光栅界面 |@BN+o;`Om •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 : [y(<TLw )VT/kIq-U 光栅工具箱初始化 * 5n:+Tw( •初始化 ^U}0D^jDeE - 开始 pQNFH)=nw 光栅 "}! rM6 h 通用光栅光路图
={^#E? •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， ^|C|=q~: 可直接选择特定的光路图。 7,TWCVap _ LNPB$P
 N6;Z\\&0^q 7 o. 'F 光栅结构设置 .a *$WGb •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 <Xx\F56zp
 l i-YkaP •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 wY#mL1d F •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 YkX=n{^
%S.U`(.
 .TC
`\m V
i1\2lh $ •例如，选择第一个界面上的堆栈。 p( *3U[1 {O) &5 堆栈编辑器 M-N2>i # •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 !Yu-a! •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。 F/sBr7I Gq/6{eRo\
 .h,xBT`}Ji
9#ft;c 矩形光栅界面 \a Iy68rH, }e M<A$J •一种可能的界面是矩形光栅界面。 N_D+d4@ •此类界面适用于简单二元结构的配置。 aUK4{F ; •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 j_@3a)[NY •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 C4]%pi •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。 x-&v|w '
v Lv@ Mo
 ^z^e*<{WEl OPW"AB J 矩形光栅界面 `Xdxg\| •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 A@(h!Cq •所选界面在视图中以红色突出显示。 e"#D ){k#
 1m; *fs •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。 Z4i oXl •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 f<Tz#w&6W  v` ^J3A •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 DA`sm •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 A( OfG&! •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。 *Ne&SXg '%C.([  h6y4Ii
{@__%=`CCS
 x ;,xd v9m;vWp 矩形光栅界面参数
x9"4vp •矩形光栅界面由以下参数定义 zK4
8vo - 狭缝宽度（绝对或相对） ) Zo_6% - 光栅周期
/1~|jmi( - 调制深度 ,M.! z@ •可以选择设置横向移位和旋转。 8sIA;r%S
\K~fRUo]=c
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q w}4C/0 高级选项和信息 ;'QY<,p[e •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 4z%#ZIy3 •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 Q &7)vs •可以设置总级次数或衰逝波级次数 o 7W Kh= （evanescent orders）。 tQ/
#t<4D •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 aq+IC@O •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 yISQYvSN E? eWv)//  D`:d'ow~KQ 3'*%R48P` •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 Ocwp]Mut& •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。 b >= Wq •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 Ldhk^/ + •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。 2FIR]@MQd
E<Dh_ K  M*|VLOo=v 1i /::4= 过渡点列表界面 ,ah*!Zm.kk •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 <2O7R}j7v •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。
$.Q>M]xH •同样，平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。 WAB0e~e:|Q  guOSO@ (y~laW! 过渡点列表参数 =v4r M0m, •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 a=* ALd_&0 •上限（Upper Limit）必须设置为大于所需光栅周期一半的值，但在周期性结构的情况下自动设置。 mPfUJ#rS poQdI?ed,  {(z(NgXG/ S2&9# 6 •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 >*= =wlOB •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 7AO3-;
l] •在这种情况下，可以忽略内部和外部定义区域的设置，因为接口的扩展已经被周期性边界条件截断。 6`qr:. u-QO>3oY6
 }B=qH7u.K ,<$YVXe/ 高级选项及信息 wD6!#t k •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。 _ 2m[(P9d 7"F|6JP"$c
 w}j6 .r
%l:|2s: 正弦光栅界面 *
{gxI< •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 UW hn1N •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 hD6J W- •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： w53z*l>e k - 脊的材料：基板的材料 sq~+1(X - 凹槽材料：光栅前面的材料 4@v1jJj Jh$"f r3  Any Zi'
VFl 1 f 正弦光栅界面参数 "7kge z#Y - 正弦光栅界面也由以下参数定义： 2y+70(E1 •光栅周期 Ht|",1yr+ •调制深度 j|[(*i%7| - 可以选择设置横向移位和旋转。 3}B5hht "D - 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。 )W 8L91- OL=ET)Y  .Vo"A uC} _%wK}eH+sy 高级选项和信息 .!JMPf"QEI •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。 -`!_ h[
cBifZv*l
 Xo gvtK* (PS$e~H s 高级选项及信息 m ~u|VgD •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 0)d?Y Q[J [=  $D QD$ 锯齿光栅界面 A\".t=+7
•另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 (R_CUH •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 m|]j'g?{}( •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： K??1,I - 脊的材料：基板的材料 , b <9?PM
- 凹槽材料：光栅前面的材料 h/I@_?k+ Abj97S
 2GSgG.%SSM #P(l2 ( 锯齿光栅界面参数 },DyU •锯齿光栅界面也由以下参数定义： \F 3C=M@: - 光栅周期 lPY @{1W - 调制深度 Zc-#;/b3T •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 }{ n\tzR •可以选择设置横向移位和旋转。 Bk@)b`WR •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 u_N\iCYp
aZ`<P dA  p? Ed-
S `#u l,% 高级选项和信息 ispkj' •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 pT4qPta,2  sN m,Fmuz: 探测器位置的注释 CN7 k?JO< 关于探测器位置的注释 !w q4EV •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 RCI4~q •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 6m9 7_NRO •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。 R6`*4z S •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）。 np\s t7&f6 •可以避免这些干涉效应的不良影响。 tXt:HVN  DU;[bt K> %c] nWR+/
文件信息 oEJaH ##H;Yb
 wW-A b ]/Vh {d|I&
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QQ：2987619807 *z q .C
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