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摘要 6p1) wf.J 3,4m|Z2) 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。 +ZU@MOni f )K(la^'
 l7 M! [Ur f{j (H?5 本用例展示了...... JMIS*njq^ •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： >wJt# ZB - 矩形光栅界面 UYW{A G2C - 过渡点列表界面 ;0 No@G;z - 锯齿光栅界面 ];VJ 54 - 正弦光栅界面 "2a&G3}t" •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 v#WD$9QWs R}V Eq gq 光栅工具箱初始化 wS%aN@ay3 •初始化 0b~ { l; - 开始 2\, h "W( 光栅 \$% q < _l 通用光栅光路图 /UAcN1K!B •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， U{%N.4: 可直接选择特定的光路图。 )Fw{|7@N R; 2q=%
 hf Q x$cv6 >t Ll|O+ 光栅结构设置 6}xFE]Df-Y •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 $Z!7@_Ys
 _(.,< R5 •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 NP_b~e6O= •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 & hri4p/
8R;A 5o,
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#*IZe
pg:1AAhT[ •例如，选择第一个界面上的堆栈。 Jx(`.*$ 2^.qKY@g@ 堆栈编辑器 X
\GB:#:X •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 yQ{xRtNO •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。 rs?"pGz; 1y)|m63&
~DJ >)pp
1P1"xT 矩形光栅界面 SC 6cFyp2 a$K.Or} •一种可能的界面是矩形光栅界面。 G*x"drP •此类界面适用于简单二元结构的配置。 :6}y gL*i •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 asQXl#4r •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 9=wt9` ? •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。 %:~LU]KX
(ev(~Wc
 !f^'- ` e~nn 矩形光栅界面 ">V.nao •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 RO10$1IW.2 •所选界面在视图中以红色突出显示。 H*M )<"X
 )n&@`>v m •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。 @C34^\aH+ •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 lm
1Mz  d Lq)Z*r •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 Hve' Z,X •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 ; Fi(zl •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。 >PD* )Uq& O =C z*j  @! g JOy
Gj%cU@2
 %G k?f=e ^3B&E^R 矩形光栅界面参数 <E`Ygac •矩形光栅界面由以下参数定义 $<[Q8V- - 狭缝宽度（绝对或相对） t "]+}]O - 光栅周期 4 Sq[I - 调制深度 A_mVe\(*M •可以选择设置横向移位和旋转。 j~ )GZV
\ $PB~-Z
 Qq. ht
uIO<6p) 高级选项和信息 K Qz .g3, •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 {xGM_vH1 •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 X YM 5' •可以设置总级次数或衰逝波级次数 tf5h/: （evanescent orders）。 rrSs Q q •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 ^=lh|C\# •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 VW[!%< >)&]Ss5J  *h `P+_Q7 1JFCYJy •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 v9<'nU WVR •层分解(Layer Decomposition)和过渡点分解(Transition Point Decomposition)设置可用于调整结构的离散化。 默认设置适用于几乎所有光栅结构。 *QIlh""6 •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 _8f?
H#& •分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。 zP8a=Iv
~KW|<n4m  []v t\I
; /g_cz&luR 过渡点列表界面 :&{:$-h! •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 ~T{^7"q\ •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 fXV+aZ •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。 c89+}]mGq  BXCB /:0 1j9 R ^ 过渡点列表参数 >+ P5Zm(_ •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 / X
#4 •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。 FKX+
z +p%!G1Yz  !m*
YPY31 1T agQ •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 "
aEk#W •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 Y M <8>d •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。 =nQgS.D $E j;CN59
 N}j]S{j}' su/!<y 高级选项及信息 jc4#k+sb •同样，可以在高级设置选项卡页面上调整和研究分解结构的数据。 mO6rj=L^ /{[Y l[{"<
 r}-si^fo;
X#|B*t34 正弦光栅界面 8,0WHivg •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 Cw*:` •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 hLqRF4>L •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： T ke3X\| - 脊的材料：基板的材料 G<2OL#Y- - 凹槽材料：光栅前面的材料 %z0;77[1 I 4Pbuv6`RK  &^v5 x" 1kd\Fq^z$ 正弦光栅界面参数 ]d4`PXI - 正弦光栅界面也由以下参数定义： y*BS
%xTF •光栅周期 [eb?Fd~WB] •调制深度 y&- 1SP< - 可以选择设置横向移位和旋转。 p>g5WebBN - 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。 |2$wJ$ I o4%H/|Oq.  a'[Ah2}3r< WS!:w'rzr 高级选项和信息 %`M IGi# •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。 @d+NeS
R">- h ;#
 _uYidtxo= qM$4c7'4P6 高级选项及信息 uuD|%-Ng •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 hLv~ N} am'11a@*  isG8S(}IW& 锯齿光栅界面 ]#7{ x •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 !T'`L{Sj •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 2@A%;f0Q •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： wjVmK - 脊的材料：基板的材料 l"{1v ~I - 凹槽材料：光栅前面的材料 I )JqaM
vj_[LFE
 2`Ojw_$W7 k%|Sl>{Ir 锯齿光栅界面参数 1(q &(p •锯齿光栅界面也由以下参数定义： eTeZ^G - 光栅周期 6SJr yf~w - 调制深度 '4"9f]: •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 NMM$
m!zg •可以选择设置横向移位和旋转。 A (2\Gfe •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 RZ6[+Ygn
mSg{0 _:  XK";-7TZt [f1'Qb 高级选项和信息 mB.j?@Y% •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 jDV;tEY#^  _K4E6c_ 探测器位置的注释 MR?5p8S#g 关于探测器位置的注释 -J06H&/k •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 Bh#?:h&f •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 xpO'.xEs •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。 F=B[%4q`% •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）。 WLy%| {/ •可以避免这些干涉效应的不良影响。 *K57($F  ~fht [S?@M Hdn%r<+c
文件信息 X%Lhu6F z>6hK:27
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