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摘要 5 s3!{zT{ F)_zR 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。
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 $'# hCs w.w(*5[ 本用例展示了...... r EEoR'c6 •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： <7-:flQz~ - 矩形光栅界面 IzPnbnS} - 过渡点列表界面 aMdW T4 - 锯齿光栅界面 7M;7jI/C - 正弦光栅界面 o ?z A'5q •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 yClX!OL BEWDTOY[ 光栅工具箱初始化 *Ii_d pJ •初始化 !Au'WJfE - 开始 7]se!k, 光栅 *9J >3 通用光栅光路图 g{{D C )> •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， 5=Cea 可直接选择特定的光路图。 4e OS+& 9yla &XTD
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XdS&s}J[I 光栅结构设置 >@?!-Fy5 •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 Msj(>U&}+
 h`Ld%iN\ •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 RLl*@SEi" •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 >1luLp/,$
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 o@T-kAEf-.
9R$0[HbI3 •例如，选择第一个界面上的堆栈。 pjG/` ->"Z1 堆栈编辑器 ~4-:;8a •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 D@.+B`bA •VirtualLab的目录提供了几种类型的界面。 所有界面都可以用来定义光栅。 f8ucJ.{ " a6Z g~>v X
 4Wsp PHj
>+}yI}W;e 矩形光栅界面 Owd{; f%#q}vK- •一种可能的界面是矩形光栅界面。 Qdt4h$~V" •此类界面适用于简单二元结构的配置。 4v[Zhf4JM •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 nulLK28q •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 y}aKL(AaU •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。 pAdx 6
NgI n\)
=0
 /[V} 2g0_[$[m 矩形光栅界面 T( LlNq •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 GpwoS1#)0| •所选界面在视图中以红色突出显示。 #/"?.Z;SSH
 =[_=y=G •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。 $X\ deJ1Hi •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 #{f%b,.yxt  /&>vhp Z} •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 yxx9h3 •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 CpGy'Ia •如果是简单的光栅结构，建议选择“取决于界面周期”（Dependent from Period of Interface）选项，并选择适当的周期性界面索引。 U 7_1R0 h [ N=v=J9  "A9qC*6[
z EBUR %9
 DH IC:6EY W]B75 矩形光栅界面参数 Q0j4 c •矩形光栅界面由以下参数定义 ov$ S - 狭缝宽度（绝对或相对） UI]UxEJ - 光栅周期 7gnrLc$]O - 调制深度 aGz$A15# •可以选择设置横向移位和旋转。 *!5X!\e_
|~]@hs~
 +eUWf{(_
S4O'N x 高级选项和信息 :P/0 " •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 ]yAOKmS •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 R!z32 <5k
•可以设置总级次数或衰逝波级次数 pP|LSr Y! （evanescent orders）。 =zsA@UM0 •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 @h
E7F} •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 \c(Z?`p]R1 VRQD
 *]K/8MbiF
Sv>bU4LHf •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 ~ q,Wj!>Ob •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。 EvGK cu •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 hd%O\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。 P9f,zM-
k:i}xKu  ;!:@3c @Af C$T 过渡点列表界面 qBDhCE •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 BenUyv1d •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 8{B]_:
-: •同样，平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。 W6&mXJ^3L  g;-6Hg' s pG3"Eodi 过渡点列表参数 \N a •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 *-,jIaL; •上限（Upper Limit）必须设置为大于所需光栅周期一半的值，但在周期性结构的情况下自动设置。 l U8X{SV! FCIA8^}s  4S\S t < @g%^H )T •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 8 S#TOeQ •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 WT '?L{ •在这种情况下，可以忽略内部和外部定义区域的设置，因为接口的扩展已经被周期性边界条件截断。 4NDT5sL shuoEeoo
 =2OLyZDI 9Ac4'L 高级选项及信息 ,cFBLj(@ •同样，可以在高级设置选项卡页面上调整和研究分解结构的数据。 I~T~!^}U zW:r7
P.
 s<'WTgy1i
#v\o @ArX 正弦光栅界面 A|<i7QVY •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 N?l •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 &pFP =|Pq •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： @$R^-_m - 脊的材料：基板的材料 #4Ltw ,b^ - 凹槽材料：光栅前面的材料 d
Z P;f^^ I*EHZctH  58[.]f~0 !n`Y^ 正弦光栅界面参数 \qw1\-q - 正弦光栅界面也由以下参数定义： Xu%8Q ?] •光栅周期 gxCl=\ •调制深度 v<:/u(i - 可以选择设置横向移位和旋转。 RN ~pC - 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@>#?c7 3Bbd2[<W  PwS7!dzH- qt= nN-AC( 高级选项和信息 2|JtRE+ •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。 ;t \C !A6
T u7}*vsR
 e eCrHt4; > vZ ^D 高级选项及信息 DgGG*OXY •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 ^+u/Lw& G~{# %i  .*{0[ 锯齿光栅界面 +qee8QH •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 j% Wip j;c •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 d 6zfP1 lQ •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： @%gt h@8 - 脊的材料：基板的材料 H{ + [
,l - 凹槽材料：光栅前面的材料 OYj~"-3y) O>/& -Wk=
 N'=b8J-fF VL8yL`~zc. 锯齿光栅界面参数 li •锯齿光栅界面也由以下参数定义： n1)~/
> - 光栅周期 qU+q Y2S: - 调制深度 AR6hfdDDT •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 cb`ik)=K% •可以选择设置横向移位和旋转。 9k3RC}dEr •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 Ct9dV7SH
QP< vjj% 
EzGO/uZ] &e;GoJ 高级选项和信息 VPUm4%?p$
•同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 g$^I/OK?  _g% h:G&^ 探测器位置的注释 wG ",Obja 关于探测器位置的注释 Q =#@g •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 Fg^Z g\X3 •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 8w9?n3z=} •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。 L
/V;; •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）。 Km!~zG7< •可以避免这些干涉效应的不良影响。 /(?,S{]  fB`7f
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文件信息 a"wh g~ z99jW<*0
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3AcCa> QQ：2987619807 cp L '
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