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摘要 !m-`~3P#l, gzat!>* 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。 -K8F$\W
#QcRN?s
 Dic|n@_Fy { dRZ2U3 本用例展示了...... I
2OQ •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： '
i5K RFy- - 矩形光栅界面 tk h
*su - 过渡点列表界面 0QfDg DX - 锯齿光栅界面 -}!mi V - 正弦光栅界面 i Ob7g@= •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 8 qw{e`c 1t^9.!$@y 光栅工具箱初始化 ErJ@$&7 •初始化 P*|=Z>%[0 - 开始 LdNpb;* 光栅 %t!S 7UD 通用光栅光路图 m||9,z- •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， (>x05nh 可直接选择特定的光路图。 ^^B_z|;Aa ,1Z([R*
 >!' ]w{G -+Yark 光栅结构设置 &s?uMWR •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 |%F4`gz8KP
 X?< L<:. •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 SVn@q|N •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 kb/BE J
HOPy&Fp
 5%fW X'mS
GU @#\3 •例如，选择第一个界面上的堆栈。 yx4pQL7 N#e9w3Rli 堆栈编辑器 h qjjd-S0 •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 G zP2X}VLMo
!|u ?z% 矩形光栅界面 ##xvuLy-6 <Y1 Plc •一种可能的界面是矩形光栅界面。 ;i?2^xe^~c •此类界面适用于简单二元结构的配置。 ?{ `7W>G •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 4Nt4(3Kf •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 ;sAGT q •在堆栈编辑器的视图中，根据折射率（黑暗表示更高），其他颜色表示不同的材料。 v;;3 K*c>
2;
,8 u
 J!5b~8`v _< sN54 矩形光栅界面 o}/|"( K •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 DQXc f*R •所选界面在视图中以红色突出显示。 .f-=gZ* *
 #Mk: 4 •此外，此处无法定义光栅前方的介质（指最后一个接界面后面的介质）。 它自动取自光栅元件前面的材料。 v3M$UiN,: •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 ^5TVm>F@3  g\.$4 N •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 ~ *"iLf@, •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 vWeY[>oGur •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。 kI@<H< gSw <C+  ]|,}hsN
v)_FiY QQ6
 nC% qdzT Z/?{{}H+ 矩形光栅界面参数 {xov8 M •矩形光栅界面由以下参数定义 +M_ _\7 - 狭缝宽度（绝对或相对） S-gO - 光栅周期 J9]cs ?`) - 调制深度 Rky ]F+J •可以选择设置横向移位和旋转。 a4 N f\7
HNBmq>XDc
 -wg}X-'z0
>|kD(}Axf 高级选项和信息 u|M x} •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 1e shuL •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 (,Q WK 08 •可以设置总级次数或衰逝波级次数 LFHJj-nk （evanescent orders）。 #*_!Xc9f •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 -XCs?@8EQ •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 Y01! D"{\ $'Mf$h  \#dacQ2E@ LAxN?ok9gD •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 t&{;6MiE •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。 |H_WY# •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 J({D~ •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。 I(pq3_9$
Qm[s"pM  `DgK$ QM wv{ Qx^ 过渡点列表界面 HV/:OCK •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 AK&>3 D •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 V27RK-.N! •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。 U[?_|= ~7  E;C{i %wOkp`1- 过渡点列表参数 b1 w@toc •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 =ejU(1 g •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。 wT" : Y&O2;q/B  6 V0Ayxg7 q q&U)-` •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 C){Q;`M-< •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 9_:"`)] 3B •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。 bT2G
G (wZ!OLY%}
 A[;deHg= <.4(#Ebd 高级选项及信息 qD>^aEd@4 •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。 LPt9+sauf1 [q[37;ZEQ
 [C6ba{9 B
g3NUw/]# 正弦光栅界面 (=7"zE Cq# •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 5>f " •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 ANu>* •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： m-
<y|3 - 脊的材料：基板的材料 aHW34e@ebL - 凹槽材料：光栅前面的材料 gU x}vE- VM\R- [  d%'#-w' lY
tt|J 正弦光栅界面参数 BkXv4|UE - 正弦光栅界面也由以下参数定义： {HEWU <5 •光栅周期 AtCT •调制深度 ftPps - - 可以选择设置横向移位和旋转。 Yt(FSb31H - 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。 ! s =$UC 15j5F5P  %BkE %ZcZ L4/ns@e 高级选项和信息 (X"5x]7] •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。 a4^hC[a
KUZi3\p9W>
 <9fXf * $oQOOa@;i) 高级选项及信息 3/n?g7B •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 MZh .Xo GE!nf6 >Km  \T_ZcV 锯齿光栅界面 w e a •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 -6- sI •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 8+oc4~!A@n •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： # atq7t X - 脊的材料：基板的材料 ESV./~K - 凹槽材料：光栅前面的材料 G^)]FwTs ,Lp"Ia
 9abU h3 ZSQiQ2\) 锯齿光栅界面参数 yg}O9!M J •锯齿光栅界面也由以下参数定义： | 9S8sfw - 光栅周期 " C0[JdZ - 调制深度 fW2NYQP$: •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 7Fo^ :" •可以选择设置横向移位和旋转。 C:Rs~@tl
•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 !|)M
uZn_ *_J!  @QmN= X5 1w7t Rw 高级选项和信息 qA7,txQ: •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 C%yH}T\s  TzaeE
探测器位置的注释 GqCBD-@4v. 关于探测器位置的注释 Zt9G[[] •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 K@1gK<,a •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 |"LHo
H •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。 =_k •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）。 SzpUCr" •可以避免这些干涉效应的不良影响。 @ ~hy'6/  $||WI}k3V Y[7prjd
文件信息 ),N,!15j, 4 Y59^
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