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摘要 Al}6q{E9+8 ar__ Pf6r 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。 W-mQjJ`,B F v~20G (O
 TW)c#P43K w_.F'
E 本用例展示了...... #Y*X<L •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： WI-&x
' - 矩形光栅界面 i,>kh c - 过渡点列表界面 KN<S}3MN - 锯齿光栅界面 7gf05Z'= - 正弦光栅界面 %zG;Q@ •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 TE3lK(f 9s\A\$("l 光栅工具箱初始化 y0sR6TY)f •初始化 rp3V3 ]EE - 开始 "I3@m%qv 光栅 ?9e_gV{&; 通用光栅光路图 gG0!C))8 •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， #.rdQ,)< 可直接选择特定的光路图。
e? 0l" [tlI!~Z
 \pPY37l >0/i[k- dk 光栅结构设置 |2O]R s •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 l4F%VR4KT
 +"rDT1^V •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 tr< Nm6! •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 SIBtm m1W
)eUh=eW
 Sc\ *W0m
o_Xflz C •例如，选择第一个界面上的堆栈。 wxKX{Bs pmuvg6@h 堆栈编辑器 GWZ
}7ake •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 dq(uVW^&ae •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。 ff]6aR/
UQ BF\XEm?!
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mk;&yh 矩形光栅界面 |,S+@"0# 7?#J~.d5 •一种可能的界面是矩形光栅界面。
?9!6%]2D •此类界面适用于简单二元结构的配置。 Nv#t:J9f •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 T$>WE= Y •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 6</xL9#/ •在堆栈编辑器的视图中，根据折射率（黑暗表示更高），其他颜色表示不同的材料。 6.sx?Y YM
eWCb 73
 * aN 8[a=OP 矩形光栅界面 "sS}N%! •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 k
Z?=AXu •所选界面在视图中以红色突出显示。 &TUWW /?T
 Y\D!/T •此外，此处无法定义光栅前方的介质（指最后一个接界面后面的介质）。 它自动取自光栅元件前面的材料。 H3z: ZTI •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 ;y,5k?  HJ9Kz^TnC •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 *w|:~g •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 d(\%Os •如果是简单的光栅结构，建议选择“取决于界面周期”（Dependent from Period of Interface）选项，并选择适当的周期性界面索引。 Z/W:97M HHA<IZ#;,  s]HOGJJz
MV5 _L3M
 '.on)Zd. U_Vs.M.p 矩形光栅界面参数 ZGBd%RWjG_ •矩形光栅界面由以下参数定义 >=qf/K +# - 狭缝宽度（绝对或相对） ynq}76 H0k - 光栅周期 SON-Z"v - 调制深度 1ct;A_48 •可以选择设置横向移位和旋转。 q3mJ782p]
X.OD`.!>
 p)jk>j B
TITKj?*o 高级选项和信息 y=fx%~<>
8 •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 RmI ]1S_= •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 uW=k K0E •可以设置总级次数或衰逝波级次数 *T- <|zQ （evanescent orders）。 tClg*A;|B •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 HguT"%iv •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 QqDC4+ p" Ok|*!!T  y <?kzt |N4.u
_hM •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 {Bk[rCl •层分解(Layer Decomposition)和过渡点分解(Transition Point Decomposition)设置可用于调整结构的离散化。 默认设置适用于几乎所有光栅结构。 n4s+>|\M •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 ?ME6+Z\ •分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。 +O" !qAiK
Z
8S \@I  ,-$LmECg zvvhF N2s 过渡点列表界面 a+[RS]le •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 x/NfZ5e0X •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 ,KF 'TsFf •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。 !F*5M1Kjd  F5LuSy+v viW!,QQ(S 过渡点列表参数 <5-[{Q/2z •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 O_2pIbh •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~t:L, \, `EEL1[:BR  TC N8a/@z ?[VM6- & •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 1A ?W:'N •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 ~xbe~$$Q@ •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。 b[ sx_b (jnzT =y
 k|v3.< - p?{Xu4( 高级选项及信息 l\E%+?K+^ •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。 |Z|-q"Rf hP=WFD&
 I.WvLLK2
-0d0t! 正弦光栅界面 OPetj.C/a •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 aB*Bz]5;E •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 }HL]yDO •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： ,QOG !T4 - 脊的材料：基板的材料 fsmN)_T - 凹槽材料：光栅前面的材料 9
3U_tQ&1? GSY(  }wWKFX tf =6\p 正弦光栅界面参数 jTf@l?| - 正弦光栅界面也由以下参数定义： =4vy@7/ •光栅周期 9V'%<pk''( •调制深度 _ ?TN; - 可以选择设置横向移位和旋转。 _U $<xVnP - 由于这是光栅界面（类似于矩形和锯齿借口），因此不必选择周期。 5uGqX" kJWn<5%ayg  [NQOrcA Q ~Xw"} S5 高级选项和信息 hMzs*gK •同样，可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。 OGBHos
D_?K"E=fw
 pny11 C `^91%f 高级选项及信息 V@ \gS"Tu •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 Xk: OL ,c w _u\p a  g(nPQOs$u 锯齿光栅界面 TSA,WP\ •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 LU+3{O5y •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 < i<J^-W •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： 2:*w~|6>}5 - 脊的材料：基板的材料 Y4%:7mw~= - 凹槽材料：光栅前面的材料 Pih tf4i m9)p-1y@5
7;u
e `+ `Z7 锯齿光栅界面参数 '#!
gh? •锯齿光栅界面也由以下参数定义： +U:$(UV'A - 光栅周期 s|@6S8E - 调制深度 )W|w C # •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 *RT>`,t/ •可以选择设置横向移位和旋转。 gep;{G} •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 <
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9K /HO!z  zFfoqb#*g agkA}O 高级选项和信息 yH7F ''O7 •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 1h(0IjG8  ]5BX :% 探测器位置的注释 }{M#EP8q+ 关于探测器位置的注释 z+x\(/ •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 :#2Bw]z&z •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 :s=NUw_^ •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。 CF&NFSti^ •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）。 YTAmgkF\4 •可以避免这些干涉效应的不良影响。 ;V@WtZv  xrlmKSPa tM2 )k+fg
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