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摘要 h&yaug,. +zs;>'Sf 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-_u; NEu o LX6w
 pa+^5N d&?B/E^ 本用例展示了...... l},px •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： Li Qs;$V - 矩形光栅界面 ]$nJn+85@b - 过渡点列表界面 yQ+#Tlji - 锯齿光栅界面 RPaB4> - 正弦光栅界面 X.Z?Ie •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 ,)GCg@7B ~v ,LFIT 光栅工具箱初始化 R,Tw0@{O* •初始化 'L3 \ I - 开始 9S6vU7W 光栅 d-N<VVcy\ 通用光栅光路图 ,[Cl 'B •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， M?$-u 可直接选择特定的光路图。 <ze' o.c g:; v]
 = "c
_<?=[ 4)'5;|pI 光栅结构设置 ,=o q)Fm] •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 \~y>aYy
 ]X?+]9Fr •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 30< dEoF •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 yo
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'Q(A5zfN]Y
 [m Wo&Ph[-
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` •例如，选择第一个界面上的堆栈。 =n id #<X ~01r c 堆栈编辑器 A%+ ~ •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 \=yg@K?"AJ •VirtualLab的目录提供了几种类型的界面。 所有界面都可以用来定义光栅。 {b/AOR
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 k 92X)/ll'
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V"v"7E 矩形光栅界面 7)_0jp~2 Nb]qY>K •一种可能的界面是矩形光栅界面。 XkdNWR0 •此类界面适用于简单二元结构的配置。 te:"1:e •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 Tm3$|+}$f •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 UdL`. D , •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。 =C#,aoa!
O=mG L
 >Q5 SJZ/ ^@[[,1"K 矩形光栅界面 })!n1k t •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 N(1jm F •所选界面在视图中以红色突出显示。 mDV 2vg
 bjQfZT ( •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。 u5R^++ •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 |{oKhC^yG  lsio\ $ •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 9m6 w.:S •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 DK)q Bxc8 •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。 *"e[au^8*b 5utj$ha2  #4c uNX5m%
},f7I ^s|
 Rf% ver ~Kb(`Px@ 矩形光栅界面参数 slQKkx \Dn •矩形光栅界面由以下参数定义 n .A[Z - 狭缝宽度（绝对或相对） cL1cBWd - 光栅周期 k8*=1kl" - 调制深度 BC4u,4S •可以选择设置横向移位和旋转。 &12aI |u^<
HE( U0<9c
 Hss{Sb(
dR=SW0Oa{ 高级选项和信息 ?$s2] }v •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 KR522YW •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 j:sac*6m •可以设置总级次数或衰逝波级次数 ;w6\r!O, （evanescent orders）。 VUt
6[~? •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 <XL ATS8Y •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 }'X}!_9w> ]\3dJ^q|%  k2;8~LqF <N`rcKE%~P •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 Bo~wD|E2 •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。 Jhut>8 •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 D l" y| •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。 ?ke C
yNN2}\[.  _@RW7iP> t(_XB|AKm 过渡点列表界面 Y5n pz^i •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 CRqa[boU* •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 X G^
•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。 YWdlE7 y  |ow hF [Q$"+@jw 过渡点列表参数 ipyO&v •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 dm 2_Fj •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。 $ jn tT(V z1:au odI@  4^i*1&" +V7 p?iEY •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 LvA IAknc •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 x)GoxH~# •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。 (<<e Hf,@ M1g|m|H7
 8t7hN?,t *J s<VR 高级选项及信息 -+4$W{OK*0 •同样，可以在高级设置选项卡页面上调整和研究分解结构的数据。 `}=Fw0 sy#Gb #=#
 L NE]#8ue
|Y99s)2&N 正弦光栅界面 0GG;o[< •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 UU !I@ •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 AKWw 36lm •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： uL= \t= - 脊的材料：基板的材料 0FW=8hFp, - 凹槽材料：光栅前面的材料 );*GOLka {:dE_tqo  dG|\geD %8-S>'g' 正弦光栅界面参数 3 (<!pA - 正弦光栅界面也由以下参数定义： md2kZ.5u •光栅周期 :kUH>O •调制深度
K A< - 可以选择设置横向移位和旋转。 Ay_<?F+& - 由于这是光栅界面（类似于矩形和锯齿借口），因此不必选择周期。 un/R7 " [v& _MQ  pp-Ur?PM ae<KUThm. 高级选项和信息 !XicX9n •同样，可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。 N" 8o0>
l&yR-FJ7KY
 /bb4nM_E/ LRI_s>7 高级选项及信息 ML]?`qv ' •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 0O:TKgb&C. b9v Kux  W%wS+3Q/ 锯齿光栅界面 X >**M •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 z/ i3 •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 2<O
hO
^ •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： 1E Rz:\ - 脊的材料：基板的材料 y^XwJX-f - 凹槽材料：光栅前面的材料 _]4cY% s
FJ!>3V;}
 Pf!K()<uJ [ wROIv V 锯齿光栅界面参数 Gmwn : •锯齿光栅界面也由以下参数定义： byMO&Lb* - 光栅周期 6lhVwgy3A - 调制深度 e (f)?H •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 h>n;A>k@N •可以选择设置横向移位和旋转。 [Cs2H8=# •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 a[u8x mH
N8vWwN[3  V*AG0@& ! ;EJ6C#}
>7 高级选项和信息 {L+?n*;CA •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 s)N1@RBR  OO$<Wgh 探测器位置的注释 ;aF / <r 关于探测器位置的注释 9-@w(kMu •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 dV5 $L
e#y •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 QL)UPf >Kp •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。 JE 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）。 _3E7|dr IX •可以避免这些干涉效应的不良影响。 G ;z2}Ei  ecF I"g *<UQ/)\
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QQ：2987619807 $'&5gFr9
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