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摘要 faX#KRpfd 8 GN{*Hg 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。 ]M;! ])b$ \-w s[
 <t{AY^:r
5AU 3s 本用例展示了...... n4y6Ua9m{ •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： b0 `9wn - 矩形光栅界面 |Eu~= J 7@ - 过渡点列表界面 zAJUL - 锯齿光栅界面 uF"`y&go - 正弦光栅界面 :G/]rDtd •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 W[<":NX2 ! -@!u 光栅工具箱初始化 ,5*xE\9 G •初始化 :exuTn - 开始 E,yK` mPp^ 光栅 %= y 3 通用光栅光路图 Z"Ni
Y •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， #)}bUNc' 可直接选择特定的光路图。
m]q!y3 KB A%
 ' PYqp&gJ N\p]+[6 光栅结构设置 Wb4{*~ •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 9Ib(x0_
w{EU 9C •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 N~_ jiVD> •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 1[9j`~[([
Nj&%xe>].
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]N~_9w •例如，选择第一个界面上的堆栈。 KXCmCn
G>>u#>0 堆栈编辑器 V_622~Tc/[ •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 w 1(06A}/ •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。 }h h^U^ia %ab)G s
 Am0C|(#Xm
WTs[Sud/ 矩形光栅界面 1?#9K j{ql jZ,[{Z(N
•一种可能的界面是矩形光栅界面。 lNVAKwW2# •此类界面适用于简单二元结构的配置。 x`vs-Y:P •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 #(g+jb0E •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 ~( OIo7#; •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。 g~:(EO(w
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I lu`b|%D 矩形光栅界面 f<altz_\q •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 v |2q2 bz •所选界面在视图中以红色突出显示。 -7z y
 U]U)' •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。 w[o Q}5?9' •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 5=h'!|iY  fB,1s}3H n •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 ]O=S2Q •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 =C>`}%XT} •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。 EZumJ." #Y >%Dr&  'Mx K}9
R:B BNzY}f
 3H}~eEg, S*m`' 矩形光栅界面参数 /u XRZ •矩形光栅界面由以下参数定义 {F+M&+`` - 狭缝宽度（绝对或相对） qTh='~m4[ - 光栅周期 \M"^Oe{Dy? - 调制深度 j[J@ tM# •可以选择设置横向移位和旋转。 M:UB>-`bW
2*q:
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 X$| TN+Ub
G 1;'nwf} 高级选项和信息 26#Jhb E+ •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 ml33qXW: •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 j YIV^o 0 •可以设置总级次数或衰逝波级次数 m{$tO;c/Q （evanescent orders）。 M?~<w)L} •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 hp]ng!I{\u •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 { .3 =Q8H] F  `\F%l?aY '0_j{ig •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 *&dW\fx •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。 QTj ftcu •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 < A -(&+ •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。 teOBsFy/I
ZkB6bji  hLytKPgt $v'Y: 过渡点列表界面 s\Pt,I@Y_ •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 <{NYD . •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 @ "{' j •同样，平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。 UrhM)h?%  !V]MLA` Z ]aK' 过渡点列表参数 U!\2K~ •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 i2FD1*=/? •上限（Upper Limit）必须设置为大于所需光栅周期一半的值，但在周期性结构的情况下自动设置。 ;]&~D
+XH y K YP  txml* /zL ^YG7dd_ •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 b$goF
}b'g •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 K(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。 ia^%Wg7 rW FcIh 5
 ]~ prR? Ev+HW x~Y 高级选项及信息 'wz\tT ^ •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。 ;J(rw
+dCDM1{_a
 . Z*j!{@c
f8 LrDR 正弦光栅界面 *, W!FxJ •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 0i5y(m&7 •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 B?;' lDz* •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： Qst
\b8, - 脊的材料：基板的材料 {K45~ha9!m - 凹槽材料：光栅前面的材料 JQ"`9RN b ?E+: ]j_  jD ' g V"qV 正弦光栅界面参数 3!.H^v?
- 正弦光栅界面也由以下参数定义： fO^e +M z •光栅周期 ' ?"t<$b •调制深度 RIy5ww}3| - 可以选择设置横向移位和旋转。 { Ax)[<i - 由于这是光栅界面（类似于矩形和锯齿借口），因此不必选择周期。 29G wv :!JpP
R5  AV:Xg4UJv 9;0V
/y 高级选项和信息 7Wwp )D •同样，可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。 c= A(o
.KLm39j(
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xyQp Pz]bZPHn 高级选项及信息 3h9Sz8 •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 eyeN rk*2o q&XCX$N  tZaD ${ 锯齿光栅界面 V$/u •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 mje <d"bW •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 m:)Z6 •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： $ Wit17j - 脊的材料：基板的材料 ?HrK\f3wWO - 凹槽材料：光栅前面的材料 {&2$[g=[ ^ _:35d1[
 L`9TB"0R+ -VS 9`7k 锯齿光栅界面参数 dB@Wn !Y •锯齿光栅界面也由以下参数定义： Qq#Ff\|4u( - 光栅周期 q} ]'Q
- - 调制深度 <eB<^ &nd •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 3@^MvoC •可以选择设置横向移位和旋转。 slU •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 g%`i=s&N%
ecr88 6  bTZ>@~$ ^"3\i A : 高级选项和信息 )^4 ko •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 Ho 3dsh )  0B=[80K;8 探测器位置的注释 lj .nCV_ 关于探测器位置的注释 ;mE wQ •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 T}C2e! _O •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 *_`76`cz%X •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。 A0G)imsW:_ •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）。 q5Fs )B •可以避免这些干涉效应的不良影响。 yJ%t^ X_  ! C Vu w 24#bMt#^
文件信息 i.3cj1 J.#(gFBBl\
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<3d;1o QQ：2987619807 2ck 4C/ h
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