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摘要 sGiK
S,.K yO\bVu5V 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。 ^I6Vz?0Jl x6\VIP"9L
 ,0nrSJED Xf b-<
Q0A 本用例展示了...... JX>`N5s •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： M
$EHx[*5 - 矩形光栅界面 N48X[Q * - 过渡点列表界面 Y)(w &E>1 - 锯齿光栅界面 it>l?h7 I - 正弦光栅界面 KL(s Vj^e •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 |,TBP@ |Q%nnN 光栅工具箱初始化 aAd1[?& •初始化 KdTWi;mV2- - 开始 1B 0[dK2N 光栅 / UR;,ts 通用光栅光路图 09Q5 gal •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， bq5we*" V 可直接选择特定的光路图。 VggSDb V=>]&95-f
 NVom6K siV]NI ':| 光栅结构设置 Y>2#9LA •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 Sy*p6DP
 wYS r.T8Q •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 3F6A.Ny
•堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 B'y)bY'_dS
R:^jQ'1
 x
FvK jO)
G_k_qP^ : •例如，选择第一个界面上的堆栈。 NP!LBB)=Y JnQ@uZb` 堆栈编辑器 =yJV8 %pa •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 d,'gh4 C •VirtualLab的目录提供了几种类型的界面。 所有界面都可以用来定义光栅。 2>CR] SFEDR?s
 80gOh :
9*!*n ~ 矩形光栅界面 *xx)j:Sc2 _ 3g!_ •一种可能的界面是矩形光栅界面。 . %0a •此类界面适用于简单二元结构的配置。 Qo(<>d •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 1p-<F3; •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 %82:?fq •在堆栈编辑器的视图中，根据折射率（黑暗表示更高），其他颜色表示不同的材料。 d7Cs a
c
']^]z".H
 v(uNqX.BC I34
1s0 矩形光栅界面 \4fuC6d2 •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 i8*(J-M •所选界面在视图中以红色突出显示。 s, |v,,<+
 eG dFupfz •此外，此处无法定义光栅前方的介质（指最后一个接界面后面的介质）。 它自动取自光栅元件前面的材料。 r. rzU •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 +QSH* (,  (@* %moo •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 Psf{~ (Ii •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 i DsY 5l •如果是简单的光栅结构，建议选择“取决于界面周期”（Dependent from Period of Interface）选项，并选择适当的周期性界面索引。 {"N:2 3r?T|>|  {uqP+ Cs
%Go/\g
 G }]'}FUp R3#| *)q 矩形光栅界面参数 {yxLL-5c •矩形光栅界面由以下参数定义 "SC]G22 - 狭缝宽度（绝对或相对） Nk$|nn9#' - 光栅周期 xaq/L:I< - 调制深度 bc& 5*? •可以选择设置横向移位和旋转。 >v 1.Gm
4 d I`
 W$z^U) |t
wj Kc!iB 高级选项和信息 +.u
HY`A •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 B+c,3@)x •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 sr<\fW •可以设置总级次数或衰逝波级次数 \M Av's4b@ （evanescent orders）。 5m>f1`4JS •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 +Q :)zE •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 sei%QE]!/ H.t fn>N|  R@IwmJxX oRmA\R* •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 [a#*%H{OC •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。 |A=~aQot •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 5VGZ5,+<< •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。 |Fx~M,Pzg
AG G xx?I  \`*]}48Z 4Ub7T=LG 过渡点列表界面 ~KxK+ 6[ : •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 F]RZP/D` •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 8b25D|8l •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。 Flb M(ofY  0.U-
tg0 $A98h -*x 过渡点列表参数 8(!?y[ •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 & i *e&{L7 •上限（Upper Limit）必须设置为大于所需光栅周期一半的值，但在周期性结构的情况下自动设置。 @|d`n\%x kr44@!s+'  ]];LA!n }e>OmfxDBt •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 Jg6@)<n •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 ] 1q`N7 •在这种情况下，可以忽略内部和外部定义区域的设置，因为接口的扩展已经被周期性边界条件截断。 Ed# Hilk' ~#=70
 X09i +/ICK S e!B,'C% 高级选项及信息 Z ..s /K { •同样，可以在高级设置选项卡页面上调整和研究分解结构的数据。 V$ " ]f6 aM\Ph&c7e'
 OXV9D:bIa
;jmT5XzL 正弦光栅界面 VE^IA\J x •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 FMl_I26] •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 2KNs,4X@ •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： \"+}-!wr - 脊的材料：基板的材料 z'Ut9 u - 凹槽材料：光栅前面的材料 G;J!3A;TE af=lzKt*  jf=90e Jc V B=jK Mi 正弦光栅界面参数 g:&PjKA - 正弦光栅界面也由以下参数定义： 58PL@H~@0 •光栅周期 M"ZeK4qh •调制深度 uAV-wc - 可以选择设置横向移位和旋转。 Ro#O{ - 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。 p<Vj<6.=? @-O%u* %J  t<SCrLbz z+j3j2 高级选项和信息 2&2t8.< •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。 2))p B/
is{H >#+"
 bG]?AiW r !Ic~_7" 高级选项及信息 LP}'upv •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 jj g[v""3| Nkk+*(Z  &hIr@Gi@ch 锯齿光栅界面 S|_"~Nd= •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 Jwbb>mB! •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 lkb,UL;V •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： )fbYP@9>a - 脊的材料：基板的材料 X>eFGCz}I - 凹槽材料：光栅前面的材料 o_.`&Q6n >2#F5c6 7
 h:r: qk 35~1$uRA 锯齿光栅界面参数 #$u7:p
[t •锯齿光栅界面也由以下参数定义： W tp;se@# - 光栅周期 f<Y g_ TG - 调制深度 E7@m& R •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 1j!{?t ? •可以选择设置横向移位和旋转。 4R9y~~+ •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 77 %I%<#
!4T7@V`G  e^-CxHwA- TL: 6Pe 高级选项和信息 G]gc*\ 4 •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 O sgjSJrf  {0\9HI@ 探测器位置的注释 ZY8: 7Q@P> 关于探测器位置的注释 _ O` s;oc •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 yzyK$WN\[3 •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 Z': w
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。 {A{ sRT=% •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）。 MJy(B>< •可以避免这些干涉效应的不良影响。 m 8P`n  Z
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文件信息 h&:XO9dY T!t9`I0Zz
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