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摘要 <+-Yh_D `\F%l?aY 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。 < \d |=>; )y/DGSd
 ]O7. ss/2 AXh 3LA 本用例展示了...... (4 /]dTb •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： yg+IkQDf4U - 矩形光栅界面 }EedHS - 过渡点列表界面 NB
W%.z - 锯齿光栅界面 = yTa,PY - 正弦光栅界面 Y!=
k •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 XHZ:
mLf a ?,[w'7FU 光栅工具箱初始化 yXTK(<' •初始化 S\3AW, c]w - 开始 i2FD1*=/? 光栅 ;]&~D
+XH 通用光栅光路图 u3*NO
)O •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， txml* /zL 可直接选择特定的光路图。 ^YG7dd_ Hw?2XDv j
 K(Q]&&< ia^%Wg7 光栅结构设置 T}t E/ •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 =CKuiO.j
 iF [?uF •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 ."IJmv •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 `*" H /QG
ljYpMv.>xG
 YA"Ti9-EV
>d{dZD} •例如，选择第一个界面上的堆栈。 ws>WA{]gq r: c@17 堆栈编辑器 *^@#X-NG •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 <Qce x3 •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。 RG l=7^M b46[fa
 eP q13!FC/
-t@y\vZF, 矩形光栅界面 c Pq Dsl3 <G~} N •一种可能的界面是矩形光栅界面。 +}7Ea:K •此类界面适用于简单二元结构的配置。 4{;8:ax&w •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 (odR'# •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 PT bA1.B •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。 SZ5O89
0%xR<<gir
 yn/?=
?0 GOy=p3mQ 矩形光栅界面 ?$|uT •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 HzRX$IKB3( •所选界面在视图中以红色突出显示。
""1#bs{ n
 aO.\Qe+j •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。 R^J.?>0 •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 TL},Unq  RzA2*]%a •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 4 M @ oj •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 $!YKZ0)B'0 •如果是简单的光栅结构，建议选择“取决于界面周期”（Dependent from Period of Interface）选项，并选择适当的周期性界面索引。 -{X<*P4p kmm  . i {>Z
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 Dtz A$|Q} p?+lAbe6H 矩形光栅界面参数 xS6(K •矩形光栅界面由以下参数定义 #ZG3|#Q=L - 狭缝宽度（绝对或相对） x9 &-(kBU - 光栅周期 9=t#5J#O - 调制深度
<^lJr82 •可以选择设置横向移位和旋转。 %55@3)V8Rf
9$7&URwSDI
 Lw*;tL <,
(k%GY<
b P 高级选项和信息 hi! L\yi •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 :GU,EDps •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 9$Ig~W) •可以设置总级次数或衰逝波级次数 .z=U= _e （evanescent orders）。 3gb| x? •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 U't E^W •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。
w3^NL(> q=|R89  $o]r ]#B+ 7#QLtU •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 IQ ){(Y •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。 t?gJNOV •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 YiD-F7hf.* •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。 _p\6 29`
z0#-)AeS  h }< 0 / 3pvYi<<D' 过渡点列表界面 ]b 3/E s+ •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 >A-<ZS*N •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 M70c{s`w5 •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。 /\ytr%7 ,'  6yY.!HRkr g %f*ofb 过渡点列表参数 l
:/&E 6 9 •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 pD"YNlB^ •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。 X*i/A<Y`= W+_ R hJ  >ajuk MhNFW'_ •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 q# MM •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 d ')-7 C •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。 /D<"wF }@J dm6~
 $[g _=Z @5WgqB 高级选项及信息 BPqk "HG]T •同样，可以在高级设置选项卡页面上调整和研究分解结构的数据。 {@gAv! d{f@K71*
 D3`}4 A
Z% m-HE:k 正弦光栅界面 p~K9
B-D •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 "
Ya9 ~6 •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 h{k_6y m •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： 3 t)v %S|k - 脊的材料：基板的材料 P"1 S$oc - 凹槽材料：光栅前面的材料 UfO7+_2 Cp#)wxi6[y  .x!T+`l>8I $6T3y8 正弦光栅界面参数 , _D" ?o - 正弦光栅界面也由以下参数定义： Zk&h:c •光栅周期 ,w{m3;]_% •调制深度 1j0 -9Kg' - 可以选择设置横向移位和旋转。 9XX>A* - 由于这是光栅界面（类似于矩形和锯齿借口），因此不必选择周期。 9AHSs,.t _tAQ=e BO  pQMtj0(y a8$kNtA 高级选项和信息 ubYG •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。 ;
dd Q/
\hlR]m !C
 fTq C:r|st ]u#JuX 高级选项及信息 Q$ri=uB ;+ •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 F2 ~%zN e c X:HD+wO  [I l ~ K 锯齿光栅界面 R^*K6Ad •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 Wkzs<y" •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 ~ttY(w CV •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： hXn3,3f3oZ - 脊的材料：基板的材料 -"Q-H/qh - 凹槽材料：光栅前面的材料 -?6MU~"GK @
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 _q?<at}y 0)!Ll*L!p 锯齿光栅界面参数 `zpbnxOL$T •锯齿光栅界面也由以下参数定义： (*\ jbK - 光栅周期 kforu! C - 调制深度 i n-C/m# •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 }-@4vl
x$ •可以选择设置横向移位和旋转。 1l8Etp& < •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 'b/ < x|
pS[KBQ"F  nZy X_J,Vd }_
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l@* 高级选项和信息 ILwn&[A0 •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 v$wBxCY  8|Y.| \ 探测器位置的注释 FG@ -bV 关于探测器位置的注释 &o3K%M;C? •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 !? 5U| •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 ,`A ? !.K$ •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。 KvPX=/&Zu •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）。 j ZoNi •可以避免这些干涉效应的不良影响。 !0,Mp@ j/  &PWB,BXv zTbVp8\pI
文件信息 ,Gk}"w AJ^#eY5
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8 ho[I] QQ：2987619807 9 @ 16w
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