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摘要 Qj?qWVapA @Gh?|d7b D 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。 C&&*6E5 1YGj^7V)|Z
 j2U iZLuV Ddf7wszW 本用例展示了...... u x[h\Tp •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： ^`W8>czi - 矩形光栅界面 +w(sDH~kd - 过渡点列表界面 EXdx$I=X - 锯齿光栅界面 E@/yg(?d= - 正弦光栅界面 FD}hw9VyF@ •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 4`x.d c
k$ > yk 光栅工具箱初始化 {Hv/|.),hu •初始化 *1 }UK9X; - 开始 qoNVp7uv 光栅 Fp)+>o T 通用光栅光路图 ileqI/40f •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， 's.cwB: # 可直接选择特定的光路图。 n/
\{}9 (&2 5 8i,
FmR CTH ;*3OkNxa3 光栅结构设置 #~&SkIhBE •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 -,M*j|
 tWs ]Zd •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 /M:R|91:_ •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 H n KO
`}b#O}z)^
 2:31J4t-<
j k%MP6 •例如，选择第一个界面上的堆栈。 U]Iypl`l X~aD\%kC7 堆栈编辑器 ^ -s'Ad3 •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 [ k"@n+% •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。 8Z=d+}Gg< $6W o$c%
 E]^wsS>=
g4NxNjM; 矩形光栅界面 oKl^Ttr xQ4'$rL1d •一种可能的界面是矩形光栅界面。 Y9b|lP7! •此类界面适用于简单二元结构的配置。 3GH@|id •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 "pb$[*_@$ •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 2"31k2H[ •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。 24ojjxz+
$=7'Cm ?
 s 0}OsHAj dQ4VpR9|; 矩形光栅界面 v6gfyGCJ •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。
2 EG` •所选界面在视图中以红色突出显示。 >s@*S9cj:
 c:
/Wk •此外，此处无法定义光栅前方的介质（指最后一个接界面后面的介质）。 它自动取自光栅元件前面的材料。 byj}36LN62 •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 <A"T_Rk  ~$#"'Tl4J •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 =B}a +0u! •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 8PQ n=k9 •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。 ]9xuLJ) 'A0.(a5  `rt
()< E?D=
 <kQ
5 sG E7A psi4] 矩形光栅界面参数 c7$L: •矩形光栅界面由以下参数定义 mv7><C - 狭缝宽度（绝对或相对） Hzr<i4Y=w9 - 光栅周期 q[6tvPfkX - 调制深度 QvM+]pdR6 •可以选择设置横向移位和旋转。 <h(KI Y9T
7H$0NMP
 `[hc{ynO|
}T@^wY_Ow 高级选项和信息 oCE=!75 •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 Ls8@@b,t2 •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 /az}<r8 •可以设置总级次数或衰逝波级次数 X?,ly3, （evanescent orders）。 hE|Z~5\Y,> •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 ?2hS<qXX •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 LRF_w)^[' gyqM&5b  .Dn.|A :n'$Txf •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 gB4&p PN •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。 d~bZOy •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 hf6=`M}>i •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。 \#LkzN8
~U] "dbQ  MAhJ>qe8
p F`/-Q>Q 过渡点列表界面 $XBn:0U •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 grvm2`u •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 sVk+E'q •同样，平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。 ^/n j2"  81m3j`b G?:{9. ( 过渡点列表参数 }6;K+INT •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 42`%D •上限（Upper Limit）必须设置为大于所需光栅周期一半的值，但在周期性结构的情况下自动设置。 L -B"P& =fJDFg  ^?pf.E!F` !Tc
jJ2T •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 {WBe(dc_% •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 nz{
;]U1 •在这种情况下，可以忽略内部和外部定义区域的设置，因为接口的扩展已经被周期性边界条件截断。 ;yfK YN[ bW"bkA80
bsfYz 8Ld`$_E 高级选项及信息 w_c)iJ •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。 `pMI @"m ;^XF;zpg
 t=,ZR}M1`
=>? ;Iv'Z 正弦光栅界面 xJG&vOf;? •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 UQ0S f u •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 fL0dy[Ch @ •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： w }8
,ICL - 脊的材料：基板的材料 ,;3bPjey - 凹槽材料：光栅前面的材料 lk.]!K$} 0P{^aSxTP  k#eH
Q! u|;?FQ$M 正弦光栅界面参数 ^Rr !YnEN - 正弦光栅界面也由以下参数定义： <WX GDCj •光栅周期 JD`IPQb~ E •调制深度 qPI\Y3ZU - 可以选择设置横向移位和旋转。 #'DrgZ)W - 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。 {Ad4H[]|] sj9j 47y  l*r8.qp s ;3k#-w 高级选项和信息 lN(|EI •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。 7aF'E1e'3
s3(m kdXv
 a&^HvXO(>( BlLK6"gJT 高级选项及信息 ,9A1p06 •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 ' CQ~Z V5 7 XNZEi9o  DO aTp f 锯齿光栅界面 :EGvI •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 (:(Im k;9 •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 }3 825 •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： FT F`-}Hz - 脊的材料：基板的材料 :VkuK@Th ` - 凹槽材料：光栅前面的材料 G ' 1K6 &i(\g7%U
 _ p^?_ #QUQC2P(~ 锯齿光栅界面参数 u=6LPwiI •锯齿光栅界面也由以下参数定义： D` Cy]j - 光栅周期 7 @W}>gnf - 调制深度 2_/H , •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 +YJpVxYmZ •可以选择设置横向移位和旋转。 ~=P#7l\o1 •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 < `Xt? K
ym_w09  >g>L>{ s Y5ZBP?P 探测器位置的注释 r!N> FE 关于探测器位置的注释 [PIh^ DhK •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 7DZZdH$Fm •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 Y 9}ga 4 •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。 Al
MMN"j •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）。 ;hgRMkmz4< •可以避免这些干涉效应的不良影响。 <e h<4_<qF  )KdEl9 o "d; T1
文件信息 _x` oab0@ tqFE>ojlI
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U38 QQ：2987619807 9
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