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摘要 /b:t;0G XZdr`$z f 光栅结构广泛用于光谱仪、近眼显示系统等多种应用。VirtualLab Fusion通过应用傅立叶模态方法（FMM）以简易的方式提供对任意光栅结构的严格分析。在光栅工具箱中，可以通过使用堆栈内的各种接口或/和介质来配置光栅结构。 用于设置堆栈几何形状的用户界面是人性化的，并且可用于生成更复杂的光栅结构。 本用例中，介绍了基于界面的光栅结构的配置具体操作流程。 zP h\3B b801O F
 T'b/]&0Tio K7xWE,y 本用例展示了...... [kuVQ$) •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： *x o;pe)9 - 矩形光栅界面 o|;eMO- - 过渡点列表界面 ZecvjbnVY - 锯齿光栅界面 Q6!v3P/h - 正弦光栅界面 7}cDGd r •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 UUMdZ+7 _: Jp*z 光栅工具箱初始化 s\C 8t0C •初始化 E_D ^O - 开始 -?YT Q@ W 光栅 w0j/\XN 2s 通用光栅光路图 4`U0">gY •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， G] mWaA 可直接选择特定的光路图。 ,s><kH J 8hK P
 B F@5&>E \S iHrr5 光栅结构设置 O%JsUKV •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 ] Q4PbW
 oO#xx)b •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 { 8f+h •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 "7 yNKO;W
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 ~3bZ+*H>
H\| ]!8w5Z •例如，选择第一个界面上的堆栈。 a%T -Z.rd 6mu<&m@ 堆栈编辑器 *j /S4 qG •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 mGe|8In •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。 :GQIlA8cF$ C1T= O
 ?AnjD8i
&v$,pg%-: 矩形光栅界面 { eEC:[ %-#
q O •一种可能的界面是矩形光栅界面。 ZM oJ#p( •此类界面适用于简单二元结构的配置。 rps(Jos _~ •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 3duG.iUlL •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 fimb]C I|x •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。 ^Ue0mC7m
\9] I#Ih}M
 MCk^Tp!
]^:hyO K 矩形光栅界面 X b] =:x( •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 6P~aW •所选界面在视图中以红色突出显示。 8M^wuRn
 L`UG=7r q •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。 Y5ogi ) •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 Gz>Lqd  gEv-> pc •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 =2
&hQd
•此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 &:V@2_6" •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。 P_p6GT:5 P</s)"@  8F zHNG
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 {r={#mO;p %won=TG8 矩形光栅界面参数 =- $!:W~ •矩形光栅界面由以下参数定义 d5DP^u - 狭缝宽度（绝对或相对） D@8jGcz62 - 光栅周期 Vp kD'< G - 调制深度 3{N\A5 ~ •可以选择设置横向移位和旋转。 "~u_\STn <
iQt!PMF.
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O- x9
HWqLcQ d:P 高级选项和信息 izCaB~{ / •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 *FV0Vy •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 g b -Bxf •可以设置总级次数或衰逝波级次数 W* k` （evanescent orders）。 /7bw: h; •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 Zj qA 30! •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 xXF2"+ Nd`HB=ShJ  _N98 vf0o hwiKOP •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 6wPeb~{ •层分解(Layer Decomposition)和过渡点分解(Transition Point Decomposition)设置可用于调整结构的离散化。 默认设置适用于几乎所有光栅结构。 D7)(D4S4 •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 Qi_&aU$>lM •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。 mc?';dEG
9"~9hOEct  W. ^Ei\w/t Qh\YR\O 过渡点列表界面 AzZJG v ]H •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 sf`PV} a1 •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 2G?$X? •同样，平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。 [*<.?9n)or  B={/nC}G~ uJgI<l'|e3 过渡点列表参数 pA<eTlH •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 qNpu}\L •上限（Upper Limit）必须设置为大于所需光栅周期一半的值，但在周期性结构的情况下自动设置。 Z |
We9% c4\C[$  3 4SA~5 j ") FaIM •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 9qpU@V! •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 2} w#3K •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。 | H 8^ q/$ GE,"
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1[y"S Km,*)X.-5 高级选项及信息 &pM'$}T* •同样，可以在高级设置选项卡页面上调整和研究分解结构的数据。 4d0#86l~J/ B| tzF0;c
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ryg4h Hspl 正弦光栅界面 w:}C8WKw •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 Nsn~@.UuSW •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 8V-,Xig;` •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： { b1UX9y - 脊的材料：基板的材料 (= 9 wo - 凹槽材料：光栅前面的材料 MAnp{ G+VD8] !K1  ,)zt
AFn= 0 " y%9
正弦光栅界面参数 JS!*2*Wr - 正弦光栅界面也由以下参数定义： i ?;R}%~ •光栅周期 o2aM#Q
•调制深度 n_P 3\Y| - 可以选择设置横向移位和旋转。 *_1[[~Aw - 由于这是光栅界面（类似于矩形和锯齿借口），因此不必选择周期。 ^O)ve^P \gItZ}+c4}  A2NF<ZsD 1 {Jb" 高级选项和信息 DK6? E\< •同样，可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。 =1Z;Ma<;
b:kXNDc
 Ly7!R$X ] CX[7Q+' 高级选项及信息 PK 4`5uT •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 a
}'->H \~#WY5  +}a C-& 锯齿光栅界面 B[F-gq - •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 )DT|( ^ •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 0/ !,Dn •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： Yp1 bH+/u - 脊的材料：基板的材料 ZCYS\E 7X - 凹槽材料：光栅前面的材料 BAV> o |-K U>P|X=)
 >$H|:{D 9S1)U$ 锯齿光栅界面参数 DG[%Nhle •锯齿光栅界面也由以下参数定义： [h&BAR/ 2 - 光栅周期 |cDszoT
/ - 调制深度 2r&R"B1`( •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 <&<,l58[c •可以选择设置横向移位和旋转。 Y] N,.pv= •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 ?WpenUWk
]|U-y6 45  y&oNv
xG- F[Q !d6 高级选项和信息 |0.Xl+7 •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 XIAeCU  LA%bq_> f 探测器位置的注释 l!
v!hU b+ 关于探测器位置的注释 W3rl^M=r •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 .lN s 4e •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 ;o-yQmdh •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。 ~AZWds(,N •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）。 @;:>G A •可以避免这些干涉效应的不良影响。 '91".c,3?  &:5\"b u~1o(Zn
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