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摘要 {V>F69IU j<kW+Iio 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。 l3Zi]`@r b Sw^a{~)
 " YI, _ VuWo 本用例展示了...... Cqnuf5e>L •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： 9 ~W]D!m, - 矩形光栅界面 #[jS&rr( - 过渡点列表界面 o~XK*f=( - 锯齿光栅界面 ];w}?LF b - 正弦光栅界面 4ekwmw (ox •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 nBk&+SN q~9- A+n 光栅工具箱初始化 E:8*o 7 •初始化 = OF hM7 - 开始 +ytP5K7 光栅 >ZkL`!:s 通用光栅光路图 m:)&:Y0 (a •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， _R ]s1 可直接选择特定的光路图。 $3"hOEN@5` \Vx^u }3O
 t)W=0iEd9 D@&xj_#\} 光栅结构设置 4o}{3 ! m •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 *xxk70Cb
 @LOfqQ$FE •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 ZXs,TaU •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 H]tD~KM<
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 gamB]FPZ
yP3I^>AZ3 •例如，选择第一个界面上的堆栈。 j?u1\<m =,zB|sjn 堆栈编辑器 Ct-e D-X{ •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 AI3x,rk# •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。 7_ oUu Nw ({rcH.:
 j.] ]VA
sP Qj B[ 矩形光栅界面 f@;pN=PS A<|9</9z •一种可能的界面是矩形光栅界面。 dUa>XkPa\2 •此类界面适用于简单二元结构的配置。 yJ!26 •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 !$l<'K$ •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 !T<,fR+8X •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。 L[2N zw O
Fb1<Ic#
 H4`>B>\ Ydrh+ 矩形光栅界面 BGi'UL, •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 J#C4A]A •所选界面在视图中以红色突出显示。 yn!;Z ._
 Nsh/ •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。 WwsNAJ •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 ^&&Wv'7XQ  I<RARB-j •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 kkZ}&OXS; •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 <VD7(j]'^ •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。 U<&=pv `r1j>F7Xb  S}rEQGGR{
AQ$)J Ps
 %pjY ^tM/ F1BvDplQ>G 矩形光栅界面参数 (5]
[L<L •矩形光栅界面由以下参数定义 cr -5t4<jK - 狭缝宽度（绝对或相对） w! <e#Z]3b - 光栅周期 E8av/O
VUd - 调制深度 7ucm1 •可以选择设置横向移位和旋转。 %|x9C ,0p#
e+!xy&u@u
 Lbo3fwW
l@SV!keQ 高级选项和信息 mg:kVS •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 vKW!;U9~P •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 <Eq S
,cO^ •可以设置总级次数或衰逝波级次数 K?,? .!ev （evanescent orders）。 bK }ZR*) •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 ! D1#3?L •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 8Ys)q x>7' ~m<K5K6 V  =U~53Tg &V
7J5~_ •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 8Ckd.HKpQ •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。 e}5x6t •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 Hc8^w6S1@ •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。 Z0H_l/g
+pS o(e(  yz0#0YG7 %cDGs^lgA 过渡点列表界面 ;\}d QsX •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 E8PwA. •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 i{N?Y0YQs0 •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。 au19Q*r9  T]Q4=xsv =/j!S|P 过渡点列表参数 4E=QO!pVv •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 %n6<6t` $ •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。 %w>3Fwj`z ;=@O.iF;H  _l]
0V
g` *ze/$vz- •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 4 5wqX h •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 id+EBVHAd •在这种情况下，可以忽略内部和外部定义区域的设置，因为接口的扩展已经被周期性边界条件截断。 #ZP F&u" cV1E<CM
 z@ ZI$.w IDpLf*vSG 高级选项及信息 ODKh/u_ •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。 M`Wk@t6> _I EbRVpb
 *1-0s*T
^o>WCU = 正弦光栅界面 L~h:>I+pG •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 .
WJ •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 `=V1w4J •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： +-TEB - 脊的材料：基板的材料 S{ F\_'% - 凹槽材料：光栅前面的材料 RWu<
dY#ym )#4(4
@R h  t{s>B]i^_w xh<{lZ)KJ 正弦光栅界面参数 ~#so4<A`3 - 正弦光栅界面也由以下参数定义： OhaoL mA}6 •光栅周期 HnFH|H<Uf •调制深度 WC _U'nTu4 - 可以选择设置横向移位和旋转。
!jEV75 - 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。 0S+$l 5i{J0/'Xu)  c>c4IQ&d vd^Z^cpi p 高级选项和信息 "5$p=| •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。 o ,_F;ZhE
<WmjjD
 *yZta:(w-W A=ez,87 高级选项及信息 UWqX}T[^ •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 #@V<{/;49 DuAix)#FN9  I_?R(V[9 锯齿光栅界面 tqB6: p-% •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 l.;^ w •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 xr Ne: Aj •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： L`Ys`7 - 脊的材料：基板的材料 %@aC5^Ovy+ - 凹槽材料：光栅前面的材料 'tQp&p j RZqMpW
 .A/xH
x MR@Qn[RdM 锯齿光栅界面参数 }a UQ#x •锯齿光栅界面也由以下参数定义：
(<Cg|* s - 光栅周期 4 8; b - 调制深度 [z_z tK1 •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 M0vX9 ;J •可以选择设置横向移位和旋转。 4}0YLwgJ •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 cuf]-C1_
>*^SQ{9  % bdBg SuV3$-);z 高级选项和信息 ?caHS2%?ae •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 :To{& T  u,=?|M\ 探测器位置的注释 Y>2#9LA 关于探测器位置的注释 AEFd, ;GF •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 wYS r.T8Q •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 3F6A.Ny
•但是，完美的平面和平行基板可能会产生一些干涉效应，而实际情况并非如此。 FKf2Q&2I •因此，为了计算光栅效率，应将探测器设置在基板材料内（同样适用于大多数光栅评估软件）。 Kj?hcG l[ •可以避免这些干涉效应的不良影响。 `6NcE-oJ  NUh%\{ r M}o)
文件信息 I~ mu 'T i_!$bk< yo
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