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摘要 jM~Bu.7 i6 <I; 5wv 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。 Sk:2+inU wW:7y>z)
 '0|o`qoLzA Cq>6rn 本用例展示了...... fXO_ g •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： mEFw|M{ - 矩形光栅界面 V<8 K@/n@ - 过渡点列表界面 xCWz\-; - 锯齿光栅界面 hSB?@I4s<\ - 正弦光栅界面 jd 1jG2=f •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 jin db#)bz +2RNZEc 光栅工具箱初始化 q"akrI38 •初始化 ;+ azeW ^ - 开始 5 L/x-i 光栅 6;o3sf@Tf 通用光栅光路图 [4*1}}gW%5 •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， qI%&ay"/ 可直接选择特定的光路图。 R(k}y,eh.` u%u&F^y
 Fj 1NN jk*tL8?i 光栅结构设置 ^~$\ g] •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 lCJ6U r ;
 i?>tgmu. •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 3J~0O2 •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 ,2L$G &?
xzsd G?P
 ~ `qEWvPn
7]E m , •例如，选择第一个界面上的堆栈。 :^i^0dC DkDoA;m 堆栈编辑器 qnChM ; ) •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 O^Q ,-=tA\ •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。 N\NyXh$ X^s2B W
 =wVJ%
F]EBD 8/b 矩形光栅界面 fBhoGA{=g NBYH;h P •一种可能的界面是矩形光栅界面。 *$,:m •此类界面适用于简单二元结构的配置。 SmhG Z •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 d$t40+v •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 ~g6 3qs •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。 iEm ?
;=4Xz\2
 &c >?~-!W X 6\ sF"E 矩形光栅界面 |kJ%`j(7R •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 jQ\zG J3 •所选界面在视图中以红色突出显示。 aC%&U4OS
 r)^vO+3u •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。 k V;fD$iW; •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 k*?I>%^6#T  s58 C2 •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 t `kui. •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 {pL+2 %`~ •如果是简单的光栅结构，建议选择“取决于界面周期”（Dependent from Period of Interface）选项，并选择适当的周期性界面索引。 H[
m <RaG8 < \ `$Jx#  _oG&OJ@
- VxDNT}Tr
 3^?ZG^V #bX9Tu0 矩形光栅界面参数 F@ Sw e •矩形光栅界面由以下参数定义 3"N)xO- - 狭缝宽度（绝对或相对） e:'?*BYVg3 - 光栅周期 }e2VY
- 调制深度 ]hos+;4p •可以选择设置横向移位和旋转。 2*w0t:Yx e
#@HF<'H}mu
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ryB}b1`D 高级选项和信息 ':{>a28= •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 /!h;c$ •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 N IdZ •可以设置总级次数或衰逝波级次数 w| `h[/, （evanescent orders）。 >/ [GTqi •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 M?m,EQh. •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 1W7% 1 FA Ar*^ ; /  I[)% , jd ,XDRO./+T •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 W-NDBP: •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。 Q></`QWpoB •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 wO?{?+I`q •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/O$q
>B]'fUt5a  PB;eHy nRyU]=-X 过渡点列表界面 okbQ<{9 •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 { ~Rk2:gx •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 ,eTU/Q>{,& •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。 /c
uLc^(X  Ym3\pRFiD 9$2/MT't 过渡点列表参数 J8mdoVt •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 ggJO:$?$L •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。 ^R:cd8+?% 0 $ ,SF3K  uj :%#u ?@E!u|]K •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 w!fE;H8w6 •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 dKd j`wB •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。 (J z1vEEV 0#nPbe,Lj
 ,7<f9 EVY 8- 2cRs 高级选项及信息 l1f\=G?tmU •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。 h*- Pr8 ."9];)2rx
 gLOEh6
Ytl4kaYS 正弦光栅界面 v%q0OX>9X" •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 c@8 93<_ •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。
5~>z h •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： ljb7oA3cP4 - 脊的材料：基板的材料 m6w].-D 8 - 凹槽材料：光栅前面的材料 ;C2K~8, ; #&yn=^  >Wv;R2| T\D}kQM 正弦光栅界面参数 "vOwd.(?N - 正弦光栅界面也由以下参数定义： ,%M$0poKM •光栅周期 4rLL[?? •调制深度 PK `D8)=u - 可以选择设置横向移位和旋转。 2+e}*&iQpp - 由于这是光栅界面（类似于矩形和锯齿借口），因此不必选择周期。 ee^{hQi 8|\8O@  Sy0$z3 9 eS~LF.^Jw 高级选项和信息 ?`PvL!' •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。 ui/a|Q
%-1O.Q|f
 gcl5jB5)> zd >t-?g 高级选项及信息 Xg;}R:g ' •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 \RC'XKQ*n ?gt l )q  *^VRGfpb 锯齿光栅界面 8~@c)Z; •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 Yp^rR }N •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 :% ,:" •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： woGAf)vV# - 脊的材料：基板的材料 Ng~FEl - 凹槽材料：光栅前面的材料 5>D>% iaHv pL/DZ|S3
 {#?N %N> %!m 锯齿光栅界面参数 #Y
a4ps_ •锯齿光栅界面也由以下参数定义： CYY=R'1:G{ - 光栅周期 q_MG ?re - 调制深度 svcK?^
HTe •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 I
8`VNA&b •可以选择设置横向移位和旋转。 TJ6*t!'*X •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 r\' A
i6
M_/7D|xl/T  dMv=gdY $5aV:Z3P 高级选项和信息 OR~8sU •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 A$Hfr8 w1u  $_"'&zQ' 探测器位置的注释 ^/I
7|u] 关于探测器位置的注释 Vc\MV0 lr •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 6x TuNE1 •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 5YE'L. •但是，完美的平面和平行基板可能会产生一些干涉效应，而实际情况并非如此。 IP xiV]c •因此，为了计算光栅效率，应将探测器设置在基板材料内（同样适用于大多数光栅评估软件）。 `yrB->|vG •可以避免这些干涉效应的不良影响。 3no%E03p  V5V
bJBpf gY/" cq
文件信息 v_+{'F %Nlt H/I
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4&<oFW\r QQ：2987619807 yp e$ c
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