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摘要 Fu^ ^i& [frq
'c 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。 *m2=/Sh 3pmWDG6L
 w,R[C\#J kh%{C] ".1 本用例展示了...... ?YeWH
WM •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： D~o$G W% - 矩形光栅界面 .rPn5D Y - 过渡点列表界面
^xPmlS;X - 锯齿光栅界面 p">EHWc}D - 正弦光栅界面 7OjR ._@ •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 =}PdH`S LHJ":^ 光栅工具箱初始化 7z~_/mAI •初始化 s&GJW@
| - 开始 Gn;@{x6 光栅 * !^<m0 通用光栅光路图 OM{WI27 •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， #M A4 可直接选择特定的光路图。 vky . ^ . " $
 ':R,53tjl v`1,4,;,qs 光栅结构设置 cWajrLw •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 \p%3vRwS%p
 Ge d [#Q •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 GElvz'S~ •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。
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wW>)(&!F •例如，选择第一个界面上的堆栈。 g:0#u;j^7 US 堆栈编辑器 K R"M/# •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 ,.gQ^^+= •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。 ; O< 9|? "`[!L z
 ,Z S6jZ
e *j . 矩形光栅界面 $4MrP$4TI FYS/##r •一种可能的界面是矩形光栅界面。 {D g_?._d •此类界面适用于简单二元结构的配置。 +/D>|loRC •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 Bvt@X •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 `<[6YH_ •在堆栈编辑器的视图中，根据折射率（黑暗表示更高），其他颜色表示不同的材料。 `mT$s,:h
M# 18H<]
 ]; %0qb q$G,KRy/ 矩形光栅界面 ` ]P pau •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 exdx\@72 •所选界面在视图中以红色突出显示。 hm<}p&!J
 L#)(H^[ •此外，此处无法定义光栅前方的介质（指最后一个接界面后面的介质）。 它自动取自光栅元件前面的材料。 SR*wvQnOx •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 7 h y&-<  [31p&FxM •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 ) _ I,KEe •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 SE7W F18A •如果是简单的光栅结构，建议选择“取决于界面周期”（Dependent from Period of Interface）选项，并选择适当的周期性界面索引。 5<L_|d)0" 7=]i~7uy  4.RG4Jq
Q%aU42?_1
 E+C5 h
;p& _ 7DkS}NJs 矩形光栅界面参数 _lW+>xQ •矩形光栅界面由以下参数定义 y0~Ia :y - 狭缝宽度（绝对或相对） Q!,<@b) - 光栅周期 c"!lwm3b - 调制深度 t:LcNlN| •可以选择设置横向移位和旋转。 f .GETw
zY+Fl~$S
 Z`3ufXPNlO
. |*f!w}5 高级选项和信息 Jw~( G9G •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 b%f[p/no •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 /WPv\L •可以设置总级次数或衰逝波级次数 sS
TPMh （evanescent orders）。 .yENM[-bQ •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 x_|F|9 •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 `bKA+c,f j'i0*"x  97!>%d [0 B5X sGLV •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 fx8EB8A7K7 •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。 X}P$e mr7 •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 \n0Oez0z!B •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。 [~D|peM3
clI*7j.4E#  ?t@ v&s hl&-\ dc+ 过渡点列表界面 ;DnUQ j •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 dMx4ykrR •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 Fyyg`J •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。 /9y aW7w  a'\By?V]
nxQ?bk}*d 过渡点列表参数 t]1ubt2W •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。
yz+, gLY •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。 b{DiM098 1G~S |,8p  52zGJ I*
weMww,: ^[ •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 zBf-8]"^ •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 hM@\RPsY •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。 wxLXh6|6%_ +)nT |w45
 Q4s&E\} (UNtRz'=; 高级选项及信息 v}J;ZIb •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。 tNs~M4TVVH 1-I
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 4"\ yf
9+Y D!y 正弦光栅界面 V%HS\< $h •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 k6IG+:s •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 dEM ?~? •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： 'UM!*fk7C - 脊的材料：基板的材料 ghk5rl$ - 凹槽材料：光栅前面的材料 H'RL62! -jg (G GJ  ;)DzC c/ vd#,DU=p! 正弦光栅界面参数 Iy
{U' a! - 正弦光栅界面也由以下参数定义： P 2n2 Qt2 •光栅周期 d_ }a `H •调制深度 9Z\z96O- - 可以选择设置横向移位和旋转。 A,~Hlw - 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。 b'>8ZIY #`tD1T{;  J."{<& p}] q d4j 高级选项和信息 P# GD?FUc •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。 7x. %hRk
[UPNd!sy
 ^o<:;{ eNySJf 高级选项及信息 DOD6Liau{Q •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 (0*v*kYdL+ 2]jPv 0u  zCXqBuvu1 锯齿光栅界面 ]S8LY.Az5 •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 !"4w&bQ •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 9+CFR YC •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： Oo%!>!Lt, - 脊的材料：基板的材料 ?)A2Kw>2 - 凹槽材料：光栅前面的材料 eFQ QW`J l%"`{
 &R]pw`mTH ;?6>mh( ` 锯齿光栅界面参数 O Ol TrLL •锯齿光栅界面也由以下参数定义： fDuwgY0 - 光栅周期 m% bE-# - 调制深度 ZW y e> ] •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 `\FI7s3b •可以选择设置横向移位和旋转。 ^JhFI* •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 j)D-BK&+
|Mg }2!/L  6c\DJ D #MTj)P, 高级选项和信息 o<4D=.g7D •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 ?M&4pO &Y  GE E
]Kr 探测器位置的注释 t! l%/$- 关于探测器位置的注释 S!j ^|! •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 Jirct,k •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 !P|5 #.eC •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。 gg8c7d:Q •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）。 AUAI3K? •可以避免这些干涉效应的不良影响。 9 y+[o  _^; ;i4VZ S[U/qO)m
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