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摘要 3 k/E$wOj O00;0 w u 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。 tJ;qZyy( ({t^/b*8
 }[ JB% hO8xH +; 本用例展示了...... $8eiifj •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： 1}wDc$ O - 矩形光栅界面 N=1ue `i - 过渡点列表界面 r
1r@TG\ - 锯齿光栅界面 ny13+Q`^ - 正弦光栅界面 E42)93~C •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 i0{\c}r:4b rk1,LsZVS 光栅工具箱初始化 , EEAxmf •初始化 .|[{$&B - 开始 ]? =87w 光栅 rq3f/_#L!O 通用光栅光路图 I+ kAy;2 •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， $f3 IO#N 可直接选择特定的光路图。 h<%$?h+} V>QyiB
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Fub *zPqXtw!j 光栅结构设置 B.G6vx4yp •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 !2!Zhw2u
 gEk;Tj •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 ` qhT •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 $4g {4-)
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 j<(E %KN3
fU|v[ •例如，选择第一个界面上的堆栈。 aU(.L C e&
`"}^X;I 堆栈编辑器 6m?<"y8] •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 !lfE7 |\p •VirtualLab的目录提供了几种类型的界面。 所有界面都可以用来定义光栅。 0`S{>G 6{.U7="
 qa^cJ1@
Uwkxc 矩形光栅界面 a 4ViVy ,7@\e &/& •一种可能的界面是矩形光栅界面。 " YI, •此类界面适用于简单二元结构的配置。 _ VuWo •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 `r SOt *< •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 r gIWM" •在堆栈编辑器的视图中，根据折射率（黑暗表示更高），其他颜色表示不同的材料。 Q O =5Q
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 o~XK*f=( ~o _JZ: 矩形光栅界面 phH@{mI •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 4ekwmw (ox •所选界面在视图中以红色突出显示。 "e"#k}z9
 rNV3-#kU •此外，此处无法定义光栅前方的介质（指最后一个接界面后面的介质）。 它自动取自光栅元件前面的材料。 %l!A%fn( •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 Qq:}Z7
H  '=$`NG8 l •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 5?$MZaT •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 6,YoP|@0 •如果是简单的光栅结构，建议选择“取决于界面周期”（Dependent from Period of Interface）选项，并选择适当的周期性界面索引。 m,\+ RUW' "B: FSWM_-  p[P# !
1?&|V1vc
 B<EqzP*# Chnt)N`/B4 矩形光栅界面参数 Dc0=gq0 •矩形光栅界面由以下参数定义 )
Z3KO - 狭缝宽度（绝对或相对） GPLop/6
- 光栅周期 GU> j8 . - 调制深度 01o< eZ, •可以选择设置横向移位和旋转。 By@65KmR"
zp8x/,gwF
 } o:LwxNO
\ Ki3ls 高级选项和信息 jz"
>Kh.} •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 [;ZCq!)> •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 ]^"Lc~w8& •可以设置总级次数或衰逝波级次数 P 0m9($JBD （evanescent orders）。 S~:uOm2t\ •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 WS[Z[O •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 w =F9> {g nl6+j  PpF QoY7M _fk}d[q0 •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 7u;N/@ •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。 V X8rM!3 •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 +H&/C1u •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。 -}<R u)
^ ^}htg  H,TApF89A MuWZf2C 过渡点列表界面 J\+fkN<. •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 qZ! kVrmg& •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 y L
asoh •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。 > 8{w0hh;  xKE=$SV( BC!) g+8 过渡点列表参数 \h'7[vkr •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 h kl0 N%[ •上限（Upper Limit）必须设置为大于所需光栅周期一半的值，但在周期性结构的情况下自动设置。 J=Kv-@I>E < xeB9  \LJ!X3TZ 3q`f|r •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 >QYx9`x& •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 F-ZTy"z •在这种情况下，可以忽略内部和外部定义区域的设置，因为接口的扩展已经被周期性边界条件截断。 ffk >IOH {wM<i
 v`mB82 s %1p-DX6 高级选项及信息 B~}BDnu 6 •同样，可以在高级设置选项卡页面上调整和研究分解结构的数据。 %0y -f 8!35
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l@SV!keQ 正弦光栅界面 `Eg X# •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 QaLaw-lx •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 OMk3\FV2Z •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： Dn<3#V - 脊的材料：基板的材料 \y271}' - 凹槽材料：光栅前面的材料 ;B
| LodP,\T  >|RoLV #@-dT,t 正弦光栅界面参数 i?d545. u - 正弦光栅界面也由以下参数定义： tH; 6 Mp;f •光栅周期 {.oz^~zs]g •调制深度 U*{0, Ue' - 可以选择设置横向移位和旋转。 qGN> a[D - 由于这是光栅界面（类似于矩形和锯齿借口），因此不必选择周期。 !otseI!!/ 5-0& `,  Ndl{f=sjX- ylos6]zS8 高级选项和信息 #*9 | \ •同样，可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。 8h)7K/!\
sK W~+ ]
 CB9 :53zK9 TT9
\m=7 高级选项及信息 4E=QO!pVv •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 S=S/]]e o_=4Ex
"  VWt=9D; 锯齿光栅界面 61QA<W b •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 :Nf(:D8 •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 LtwfL^ # •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： oR`rs[Kj - 脊的材料：基板的材料 #s(ob `0| - 凹槽材料：光栅前面的材料 Ar~<l2,{r \H>Psv{
 QsPg4y3?D x(Uv>k~i} 锯齿光栅界面参数 HZ!<dy3 •锯齿光栅界面也由以下参数定义： ?`Mk$Y%my - 光栅周期 e /x 9@1s# - 调制深度 GMZ6 dK •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 1Hhr6T^) •可以选择设置横向移位和旋转。 #a@ jt •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 L Y4bn)Qf
cGo_qR/B(>  P()n=&XO6 .P T7 高级选项和信息 y+$vHnS/jC •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 @\gE{;a8  pUmT?N! 探测器位置的注释 =d@)*W 6 关于探测器位置的注释 NMg(t mh •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 !s$1C=z5u •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 R)N^j'R~= •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。 /EQ ^-4yr •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）。 zV15d91GX •可以避免这些干涉效应的不良影响。 [gi w(4m#y  4_2oD cdf Wn=I[K&&
文件信息 N`,,sw d j9i*#F
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