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摘要 `
,SiA-3* '7XIhN9 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。 X5 j1`t, |JQQU! x
 YW7b)u Yf "'D=,* 本用例展示了...... )c `7( nY •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： @`gk|W3 - 矩形光栅界面 V4_ =<W - 过渡点列表界面 \B,(k< - 锯齿光栅界面 )jt #=9ZQ - 正弦光栅界面 O#F4WWF •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 EOCN&_Z; v%q0OX>9X" 光栅工具箱初始化 gHo?[pS%y •初始化 gP;&e: /3 - 开始 Z'\ h 光栅 V,cBk 通用光栅光路图 Evedc*z~P •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， q^Y-}=w 可直接选择特定的光路图。 *{L)dW+: zx)z/1
 b:TLV`>/& cLLbZ=` 光栅结构设置 x^y'P<y pw •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 ,%M$0poKM
 4rLL[?? •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 PK `D8)=u •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 (jAg_$6
?vbvBu{a
 ` Tv[DIVW
njputEG X •例如，选择第一个界面上的堆栈。 T( U_ 5fd]v< 堆栈编辑器 e]zBf;9 J •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 y ~U #veY •VirtualLab的目录提供了几种类型的界面。 所有界面都可以用来定义光栅。 ^SF&=NpV % ~H =sjg
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3fT 0
,Ge"anO 矩形光栅界面 |R/%D%_g " i[@P) •一种可能的界面是矩形光栅界面。 nH[yJGZYSA •此类界面适用于简单二元结构的配置。 q1d}{DU •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 ^LoUi1j •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 /7Cc#P6 •在堆栈编辑器的视图中，根据折射率（黑暗表示更高），其他颜色表示不同的材料。 m c? Vq
?i Wi
 n<z [J=I 9
a!$z!. 矩形光栅界面 >JFO@O5 •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 :LW4E9O=H •所选界面在视图中以红色突出显示。 + |n*b
 B#Vz#y •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~ w2B>i) •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 PgF*
1  jt W!"TOY •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 RAgg:3^ •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 T[UN@^DP( •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。 H4&lb} }HFN3cq;C 
3KlbP
"Q@ronP(~
 nxnv,AZG q_A!'sm@) 矩形光栅界面参数 Z`ID + •矩形光栅界面由以下参数定义 YIQ
4t - 狭缝宽度（绝对或相对） P3+5?. p. - 光栅周期 dx M On - 调制深度 7q?,
? •可以选择设置横向移位和旋转。 R ;&AijS8
'7hu 2i5
 f!Y?S
,Z&x NBX 高级选项和信息 0zmE>/O+ •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 Ez c?#<+7 •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 w0rRSD4S8B •可以设置总级次数或衰逝波级次数 6t[+pL\b （evanescent orders）。 Lt?lv2k=L •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 gY/" cq •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 nP$Ky1y G ZxGJzakB5$  \XCe22x] 5F)C jQ •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 +"
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)avF •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。 {Fe Dvhv •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 a*lh)l<KV •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。 N{9v1`B
&Cr: 6W@ A  } ~e8e
4":KoS`,j 过渡点列表界面 *+Ek0M •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 9-&Ttbb4)0 •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 >JHryS.j$4 •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。 4tRYw0f47  c}lb%^;)E q9KHmhUD 过渡点列表参数 X5zDpi|Dq •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 6Zm# bFQ •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。 x -WmMfcz& _hAcJ{Y  T*Y~\~Jhu JU1~e@/'% •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 O,{6*[)@ •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 wN_Vfb •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。 XKj|f` n\Z!ff/
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{RDV A=] 高级选项及信息 c6 9C •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。 RIW xs Zt #+ +lg{
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TV)h`\|Z* 正弦光栅界面 132{# tG] •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 PS)4 I&;U •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 &47i" % •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： 9vuyv*-}e - 脊的材料：基板的材料 [A+
>^ { - 凹槽材料：光栅前面的材料 ,k +IPkN+ hci6P>h<ia  ?A K(| lHN5Dr 正弦光栅界面参数 b z`+ k,* - 正弦光栅界面也由以下参数定义： 7Haa;2
T' •光栅周期 ]R+mKUZ9 •调制深度 N]>=p.#j - 可以选择设置横向移位和旋转。 Jj; L3S - 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。 hQ,ch[j' \j@OZ  $ t$ShT) ($q-_m 高级选项和信息 Nyku4r0 •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。 Ep9nsX*
;v}GJ<3
 %f&/E"M QyEn pZ8?a 高级选项及信息 U$O\f18 •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 G)EU_UE 9 8 }I$'x  du<tGsy 锯齿光栅界面 H[6:_**?o •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 [>jbhV' •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 t|w_i-&b, •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： O*hDbM2QQw - 脊的材料：基板的材料 <wk!hTm W - 凹槽材料：光栅前面的材料 + %+tr*04O EuZ<quwWg
 F |'>NL-= kjTduZ/3 " 锯齿光栅界面参数 Y xr>"KH6a •锯齿光栅界面也由以下参数定义： 8r*E-akuyr - 光栅周期 T;Lkaxsn - 调制深度 \ ZgE •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 ;"a=gr •可以选择设置横向移位和旋转。 I,E?h? 6Y •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 QE^$=\l0
9 &$y}Y  Gj1&tjK GSoX<* i 高级选项和信息 UE8kpa)cQ •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 %v=*Wb\3|  QVv#fy1"6 探测器位置的注释 hCi 60%g/n 关于探测器位置的注释 4V{:uuI;f •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 ${<%" hR$ •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 qrb[-|ie& •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。 ;@mS^ik")$ •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）。 j
b!x: •可以避免这些干涉效应的不良影响。 b:U$x20n$  @K XV%a'
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文件信息 tP:lP#9 %vn|k[n D
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4.k0< QQ：2987619807 $[Sc0dzJ
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