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摘要 @tVl8]y 'da$i 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。 GN= -dLN \(`,z}Ht _
 U!i @XA%P sHm :G_ 本用例展示了...... m =qyPY •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： o!sHK9hvJ) - 矩形光栅界面 JTdcL mL - 过渡点列表界面 f,:2\b?. - 锯齿光栅界面 r`A|2(h5B - 正弦光栅界面 I gb%bO_ •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 fk'DJf[M .Dt.7 G 光栅工具箱初始化 Cg&:+ •初始化 [5wU0~>' - 开始 sV-UY!
光栅 TykY> cl
通用光栅光路图 <~P([5 •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， ,Lr}P 可直接选择特定的光路图。 < 59G bw*D!mm,
 n$E'+ kox T~)zgu% q_ 光栅结构设置 ]:Sb#=,!&! •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 0wZAs G"Bg
 L] 3gHq •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 ]6;oS-4gu? •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 x_OZdI
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/A>1TPb09" •例如，选择第一个界面上的堆栈。 MUR Hv3 }0 80=E 堆栈编辑器 B5MEE •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 "xp>Vj •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。 b_GAK \5R>+[ n!
 K?H(jP2mpM
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^|_<! 矩形光栅界面 p0@l58 1 RxXiSc` ^z •一种可能的界面是矩形光栅界面。 0w ;#4X:m •此类界面适用于简单二元结构的配置。 fp'%lbk= •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 7 ^n{BsN •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 )d7U3i •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。 W=zp:6Z~
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73 矩形光栅界面 ge!Asm K •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 Fu"@)xw/-q •所选界面在视图中以红色突出显示。 `fUP q
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 8e}8@[h •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。 :B1a2Y^" •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 q a}=p  g33Y]\ •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 Qm2(Z8Gh •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 q-4#)EnW •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。 ?J's>q^X 06fs,! Q@  HFTD ea +#
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 X2to](\% X +8|r_z\A5a 矩形光栅界面参数 ^=Egf?|[ •矩形光栅界面由以下参数定义 6I~{~YvB" - 狭缝宽度（绝对或相对） Y"'k $jS- - 光栅周期 uW^ W/S%' - 调制深度 un(fr7NW •可以选择设置横向移位和旋转。 .9KW| (uW
vp..>BMJ
 9}Qrb@DT
.aE %z/@s= 高级选项和信息 jS'hs>Ot •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 =%R|@lz_x •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 L l'!aar, •可以设置总级次数或衰逝波级次数 (]*!`(_b （evanescent orders）。 \X0wr%I •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 [Se 0+\,& •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 2-.%WhE / Z'|A>4\  <nE |Y@S 7T@"2WYat •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 AAld2"r •层分解(Layer Decomposition)和过渡点分解(Transition Point Decomposition)设置可用于调整结构的离散化。 默认设置适用于几乎所有光栅结构。 ,Z p9,nf •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 X^ZUm •分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。 qr[+^*Ha
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F X  Mq2[^l!qu @iD5X.c 过渡点列表界面 7COJ.rA •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 W( &9S[2 •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 B#9T6 |2 •同样，平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。 &yQM 8J~  {_5P N^J PmT,*C` /X 过渡点列表参数 Lmw{ `R •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 HRZ3}8Qj •上限（Upper Limit）必须设置为大于所需光栅周期一半的值，但在周期性结构的情况下自动设置。 d( +E0
,1g*0W^  +i.b&PF'H BdZO$ALXL •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 -(YdK8 •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 a?QDf5C 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。 C>*]a(5k 4Iou|
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 b(McH*_8e "7tEk<x 高级选项及信息
.4-I^W"1 •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。 L?( %
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8{Id+Q>Vo, 正弦光栅界面 6 X.lncE@p •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 W!G2$e6 •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 34P5[j!h •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： Z2dy|e(c - 脊的材料：基板的材料 !.ot&EbE - 凹槽材料：光栅前面的材料 HN *w(bROr 'of5v6:8  4x
JOPu ;qF#!Kb5 正弦光栅界面参数 4f?Y'+>Z, - 正弦光栅界面也由以下参数定义： `kP
(2b •光栅周期 _,2P4 •调制深度 .h8%zB#|i - 可以选择设置横向移位和旋转。
ToHCS/J59 - 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。 ,~_)Cf#CB t $ +46**  K$..#]\TM buhn ~ c 高级选项和信息 >cPB:kD' •同样，可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。 &)p/cOiV
K"sfN~@rT[
 > Rbgg1^]5 0Up@+R2 高级选项及信息 bTn7$EG •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 t;@VsQ8 i7[CqObzc  3 9Ql|l$ 锯齿光栅界面 MKdBqnM(F •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 .FnO •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 Odr @ 9MJ •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： !(hP {k ^g - 脊的材料：基板的材料 !t["pr\
? - 凹槽材料：光栅前面的材料 !j)H !|R "b!QE2bRO
 Qj? G KO \"qXlTQ1_9 锯齿光栅界面参数 WRJ+l_81 •锯齿光栅界面也由以下参数定义： *a@pZI0' - 光栅周期 TIV 1?S - 调制深度 8E /]k\ •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 ]rDf3_!m( •可以选择设置横向移位和旋转。 WG;1[o& •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 FG~p _[K
m%$z&<!  ;C%D+"l1g Lrr^obc 高级选项和信息 #(jozl_8 •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 < ,l&),  u!%]?MSc 探测器位置的注释 ctOC. 关于探测器位置的注释 I~qS6#% r •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 j8@YoD5o •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 )@3ce' •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。 GG\]}UjX •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）。 I C9:&C[ •可以避免这些干涉效应的不良影响。 ke~O+]  >Ge&v'~_| RC8{QgaI
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