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摘要 \EbbkN :D 9Qj2W 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。 4t4olkK3Oa 4VN aq<8
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y-jL 本用例展示了...... P+e KZo •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： QGiAW7b5 - 矩形光栅界面 eT"Uxhs-} - 过渡点列表界面 $#o1MX - 锯齿光栅界面 L{ g E'jCC - 正弦光栅界面 JU0]Wq <^[ •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 `=tyN@VC ~7q uTp) 光栅工具箱初始化 lD ;'tqaC •初始化 cu#e38M&eE - 开始 qZ2&Xw.{1 光栅 (J:dK=O@Z 通用光栅光路图 #*q2d •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， t[.W$1= 可直接选择特定的光路图。 e xR^/|BR V7C oZnz
 ;##]G=% lpQP"%q 光栅结构设置 _rQUE ^9 •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 4dhqLVgL{
 v<rF'D2 •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 > POO-8Q •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 O?K./So&
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Q49BU@xX •例如，选择第一个界面上的堆栈。 =v2%Vs\7k m Pt)pn!rA 堆栈编辑器 ?#[)C=p]z •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 P@ypk^v •VirtualLab的目录提供了几种类型的界面。 所有界面都可以用来定义光栅。 2/Nq' =:$) Z
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2bQ/0?.).- 矩形光栅界面 }Jxq'B ?iSG H '[u •一种可能的界面是矩形光栅界面。 8GB]95JWwp •此类界面适用于简单二元结构的配置。 )h"Fl a •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 8]*Q79 •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 -{x(`9H; •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。 mCk5B*Jy
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uO$K 矩形光栅界面 Y^eX@dE FR •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 p$OD*f_b •所选界面在视图中以红色突出显示。 kkfC AM
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•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。 >\\5"S f •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 ABiC9[Q0  F?2FITi_V •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 59MR|Jt •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 &!#2ZJ}{ •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。 6aSM*S) N[ Q#R~Hn<  R#fy60
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 :~r#L Rgc 3GINv3_ 矩形光栅界面参数 P=pY8X: •矩形光栅界面由以下参数定义 EFNdiv$wF - 狭缝宽度（绝对或相对） ,*w> z - 光栅周期 Ctj8tK$D - 调制深度 $l43>e{E •可以选择设置横向移位和旋转。 SNxz* `@4
;$[VX/A`f
 &0i71 !Oy
q4zSS #]A 高级选项和信息 Q%$i@JH`m •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 k$? &]! <o •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 |y'b21 7t •可以设置总级次数或衰逝波级次数 < JJkki （evanescent orders）。 ?^ eJ: •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 k~ZBJ+
94 •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 0A@-9w=u {MA@ A5  AwA1&mh QM7[ O]@ •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 +-'`Q Ae •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。 1.uU MW
•此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 5=Zp%[ # •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。 6@i|Kw(:
rn[$x(G  7B VXBw j #4+- 过渡点列表界面 6MrZ6dz^ •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 ZKZl>dDuh •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 k{zs578h2 •同样，平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。 5/zf
x  Ax :3} .ou!g&xu 过渡点列表参数 ^mS.HT=X •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 F]/L! •上限（Upper Limit）必须设置为大于所需光栅周期一半的值，但在周期性结构的情况下自动设置。 f%`*ba" v A%.J%[MVz  ^ =aml HTR "mQ •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 f)p>nW?Z •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 }wa}hIqx •在这种情况下，可以忽略内部和外部定义区域的设置，因为接口的扩展已经被周期性边界条件截断。 tj Bh$)
muK'h`
 YlZYS'_ H9oXZSm 高级选项及信息 /k4^& •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。 .E?bH V ~0' _K1(H
 CVyx lc>
+0oyt? 正弦光栅界面 XhHel|!g : •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 I ?^Q084 •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 E|F!S(.:,M •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： j?d;xj - 脊的材料：基板的材料 }a # b$]Y - 凹槽材料：光栅前面的材料 IS5.i95m 60U{ e}Mkb  mMD$X[: PMz{8
F 正弦光栅界面参数 Z=e [
!c - 正弦光栅界面也由以下参数定义： =,/A\F •光栅周期 CA~em_dC •调制深度 FthXFxwx$ - 可以选择设置横向移位和旋转。 6.`} &E - 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。 <ZHY3
a6 #{2q  QXIbFv X1
0"G~0 高级选项和信息 @Le ^- v4 •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。 2heWE
#LrCx"_&
 ^Q43)H0 Lv, ji_ 高级选项及信息 V!kQuQJ> •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 6/V{>MTZg a\[fC=]r :  r=P $iG'& 锯齿光栅界面 >r4Y \"/j •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 &ls!IN •此界面允许配置闪耀结构的光栅。
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*G/F •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： dZ]\1""#H - 脊的材料：基板的材料 ]~ g|SqPA@ - 凹槽材料：光栅前面的材料 L F -+5` Z>MJ0J76]
 ;2xXX,' R7 8^f[-^% 锯齿光栅界面参数 U7f& N •锯齿光栅界面也由以下参数定义： r /s&e e - 光栅周期 &:cTo(C' - 调制深度 vCU&yX Gl •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 }v( H
E%~} •可以选择设置横向移位和旋转。 Cn. /N aq •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 CgT QGJ}-
|qudJucV  aD2CDu b#\ k Z/W 高级选项和信息 Bc9|rl V, •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 JY050FL  dPdHY&#` 探测器位置的注释 L+0N@`nRF 关于探测器位置的注释 1r-,V X7 •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 I` n1M+=% •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 E<m"en&v •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。 B Uy}Rn •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）。 "*>QxA%c4 •可以避免这些干涉效应的不良影响。 [F>n!`8  k f K"i BKP!+V/
文件信息 V\7u Nm :|C 3_I
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