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摘要 2zwuvgiZ N
c9<X 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.sPE8 #3= #xDDh`
 bl6':m+ Idt@Hk5<& 本用例展示了...... +W!'B
r •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： zR_9D} - 矩形光栅界面 A5`#Ot* 3 - 过渡点列表界面 zjzqKdy}F - 锯齿光栅界面 3 J23q - 正弦光栅界面 zaQ$ Ht •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 Uzy ;#q 'Wd3`4V$ 光栅工具箱初始化 9(V=Ubj •初始化 h4 B+0 - 开始 QJb7U5:B+ 光栅 \nn56o@eN 通用光栅光路图 A632 :V •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， 8.6no 可直接选择特定的光路图。 8uD8or ZK W@pW]U
 q=(M!9cE q_ OY sg 光栅结构设置 3^uL`ETm@ •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 ufH uI*
 1==P.d( •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 rerU M*0 •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 eG a#$x?.
\3J+OY
 OLhWkN ,qA
eA;j/&qH •例如，选择第一个界面上的堆栈。 ^R&_}bp h Kp,4D>2_ 堆栈编辑器 LbLbJ{68 •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 E`
:ZH •VirtualLab的目录提供了几种类型的界面。 所有界面都可以用来定义光栅。 lyMJW }T+> Off: ~
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eWqVh[ 矩形光栅界面 b7F3]W<`& 4DG 9`5. •一种可能的界面是矩形光栅界面。 a,F8+
Pb> •此类界面适用于简单二元结构的配置。 (@N~ j& •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 uaZ"x& oZ# •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 >vNk kxWyQ •在堆栈编辑器的视图中，根据折射率（黑暗表示更高），其他颜色表示不同的材料。 ?(|TP^
o}j_eH l{
 `Lb _J =PeW$q+ 矩形光栅界面 soFvrl^Ql+ •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 S]#=ES'^/ •所选界面在视图中以红色突出显示。 9/8@
 =]2RC1#}e •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。 \6nQ-S_ •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 <Bob#Tf
~  NUxAv= xl •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 wUZ(T in •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 GT1 X •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。 .yHHogbt OmoplJ+  7oqn;6<[>,
sbq44L)
 z?IY3]v*z< [W8iM7D 矩形光栅界面参数 ux/[d6To •矩形光栅界面由以下参数定义 9
u p* g - 狭缝宽度（绝对或相对） t"!8 - 光栅周期 >k&lGF<nl - 调制深度 !@]h@MC$7 •可以选择设置横向移位和旋转。 \e5,`
gw}7%U`T9
 Nsy9
h}+A
:BrnRW64 高级选项和信息 d/-]y:`f` •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 .-1{,o/&Q •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 3<1HqU •可以设置总级次数或衰逝波级次数 G3^n_]Jb （evanescent orders）。 NiJ?no •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 6r-<XNv)0 •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 F6neG~Y %lqG* dRx0  )eedfb1 U
mx •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 80l3.z,: •层分解(Layer Decomposition)和过渡点分解(Transition Point Decomposition)设置可用于调整结构的离散化。 默认设置适用于几乎所有光栅结构。 t9-\x •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 d9e H}#OY •分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。 Bbe/w#Z
SJ|.% gn  AQBx
k[ J|64b 过渡点列表界面 MdTd$ 4J3 •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 J W yoh| •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 n*8RYm)? •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。 V~^6 TS(  ^ {]sD}Q" KX` nHu; 过渡点列表参数 ~S em_U`G •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 : Tl6:=B •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。 MH~qfH>K @BQB NGR 1  1X:whS5S <?va)
ou •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 >~bj7M6t •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 (j 8,n<o •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。 v(nQd6;T 3b/vyZF
 O=?X %m # l$ _+WC*wp 高级选项及信息 ^DCv-R+ p •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。 c o%_~xO 9 p ' J(`
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o %J IJ7M 正弦光栅界面
7~9f rW<K •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 qA\kx#v]P •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 -v+^x`HR •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： pxnUe1= - 脊的材料：基板的材料 x r-`i - 凹槽材料：光栅前面的材料 )PA Tz
# ^E? V+3mV  %IX W|mi V4i%|vV 正弦光栅界面参数 =Bqa <Js - 正弦光栅界面也由以下参数定义： HnY"6gTNK •光栅周期 Gbm_xEPC •调制深度 _!p$4 7 - 可以选择设置横向移位和旋转。 M4PUJZ] - 由于这是光栅界面（类似于矩形和锯齿借口），因此不必选择周期。 =]mx"0i[ ->9xw  1Moh` L;t~rW!1 高级选项和信息 A|OC?NZY •同样，可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。 H 1X]tw.
[)0 k}
 fhWD>;%F% '*Mb
.s" 高级选项及信息 JJ3JULL2 •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 a-2
{x2O X[Gk!d r#  la 7QN QW 锯齿光栅界面 F7 6h •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 g'7hc~= •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 "(VcYQ+ •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： 1Sk6[h'CL - 脊的材料：基板的材料 ~, -O - 凹槽材料：光栅前面的材料 jc`',o'[+ 2 Lbkn Sy C ,WK$jHG] 锯齿光栅界面参数 5 FKd{V' •锯齿光栅界面也由以下参数定义： g}KZL-p4\m - 光栅周期 xmx;tq - 调制深度 !jnIXvT1qy •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 0J</`/g H •可以选择设置横向移位和旋转。 ID+k` nP •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 hkI);M+@6
A6.'1OD  !\4FIs&Qv =6YO!B>7 高级选项和信息 n9-[z2n •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 <ft9B05*  M oHvXp;X 探测器位置的注释 | :[vpJFK 关于探测器位置的注释 zD-8#H35X" •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 2MeavTr •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 U#
B •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。 P9 wDTZ
:4 •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）。 @1Lc`;Wd •可以避免这些干涉效应的不良影响。 ^k##a-t<_>  ZfikNQU9r }`FPe
文件信息 g iJyMd}x 6 s2g +[
 Xy&#}S}9 6<nO2 GW
NZP,hAUK, QQ：2987619807 4gENV{ L
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