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摘要 5Abz 5-^KH Seg#s. 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。 ? 4MSgu )5'rw<:="
 d[" x=
[f OMi02tSm 本用例展示了...... $) l2G;& •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： ni Q+EAD - 矩形光栅界面 bu_/R~&3{ - 过渡点列表界面 InP[yFV-z - 锯齿光栅界面 U(P :J e - 正弦光栅界面 _Ws#UL+Nq •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 tr 5'dX4] Yu1Q cFuy 光栅工具箱初始化 l$=Gvb •初始化 gh'kUZG
a - 开始 ~ t"n%SgY 光栅 f>O54T .L. 通用光栅光路图 VZt;P%1;h •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， P:>'
可直接选择特定的光路图。 2'|XtSj An/>0 5|
 Imke/ =h :ao^/&HZ 光栅结构设置 tI"w Vr •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 Kq8 (d`g}
 Y' 2-yB •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 3_C98Cl E •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 KUlB2Fqi
G2=F8kL
 5 d> nIKW
=A$Lgk>| •例如，选择第一个界面上的堆栈。 @>+^W& %N7gT*B: 堆栈编辑器 i0VhG :O; •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 sE^ns\&QP= •VirtualLab的目录提供了几种类型的界面。 所有界面都可以用来定义光栅。 -|6V}wHg~ }!eF
 B,r5kQI4
KSF5)CZ5 矩形光栅界面 F1 9;RaP+ "L ^TT2 •一种可能的界面是矩形光栅界面。 t) ; •此类界面适用于简单二元结构的配置。 _RN/7\ •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 6.k^m&-A •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 ,\ BfmC_i •在堆栈编辑器的视图中，根据折射率（黑暗表示更高），其他颜色表示不同的材料。 Ewa[Y=+tx
.L~f Fns/
 0@o;|N"i UEN YJ*tnP 矩形光栅界面 !1D%-=dWX •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 yBr$ 0$ •所选界面在视图中以红色突出显示。 GTT 5<diw
 zC<'fT/rG •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.$%[,.< •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 #Y/97_2 xa  zf M<x,XdY •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 xAR ^ •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 L BW. *PHW •如果是简单的光栅结构，建议选择“取决于界面周期”（Dependent from Period of Interface）选项，并选择适当的周期性界面索引。 zG& WWc`K 0*37D 5jH  \/?
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 \a {Aa ~+sne7
6 U 矩形光栅界面参数 +J\L4ri k
•矩形光栅界面由以下参数定义 ~r(g|?}P - 狭缝宽度（绝对或相对） *=($r%) - 光栅周期 113Z@ F - 调制深度 s#'|{ •可以选择设置横向移位和旋转。 ]s1TJw [B
9itdRa==
 {Bav$kw;?e
'e+-,CGdY\ 高级选项和信息 !X \Sp} •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 4v rm&k •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 [X0k{FR •可以设置总级次数或衰逝波级次数 Z\ "Kd （evanescent orders）。 dbf^A1HI •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 u i s:\Uc •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 ey I-s9#t
?K= gg<  Y!K^ -Y} <) >gg! •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 jl dcvW •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 Z4nA G •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 YHwVj?6W •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。 VWnu #_(
avYh\xZ  (E2lv#[ m)tI 过渡点列表界面 O3sla bE# •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 :epitpJ •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 KD[)O7hYC •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。 Zq2H9^ hr/xp QW $6 Q2)^LJ 过渡点列表参数 E-*> f"<h •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 `Z;B^Y0 •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。 $G^H7|PzdC f_z2#,g  "GIg| 3 s5_ 1}KKCs •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 *YiD B?Si •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 J.CZR[XF# •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。 >o=axZNa m%BM d
 f"} 0j|Gg _z VbqRHlw 高级选项及信息 Aw_R
$ •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。 ul5:: 7+A -7ci
 J\Oc]gi\L
%>x0*T$$ 正弦光栅界面 !'6J;Fb# •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。
2_ZHJ,r •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 JY;#]'T\; •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： |?pYJk rYO - 脊的材料：基板的材料 \a~;8):q=i - 凹槽材料：光栅前面的材料 <try%p|f `qYc#_ELv  +@<^i?ale G%W03c 正弦光栅界面参数 i >/@]2 - 正弦光栅界面也由以下参数定义： f R{WS:Pv •光栅周期 m8j#{[NE •调制深度 QtO[g - 可以选择设置横向移位和旋转。
hE?GO, - 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。 l*V72!Mv s3fG X|;  'KW+Rr~tZn N]<~NG:6b 高级选项和信息 2Xk1A S •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。 0 ^-b}
f|HgLFx
 =,} !Ns{k b^|,9en 高级选项及信息 mhHm # •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 EzY
scX.[ T J"{nB  B1AF4}~5 锯齿光栅界面 D-;43>yi< •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 [$ Xu •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 lf7H8k, - •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： gs2&0rnOy\ - 脊的材料：基板的材料 q=i,'.nS - 凹槽材料：光栅前面的材料 jl ?y} 70 D Q/b
 A5 J#x6@ $F==n4) 锯齿光栅界面参数 sjgxx7 •锯齿光栅界面也由以下参数定义： Yv|bUZ @ - 光栅周期 Q !$kUcky9 - 调制深度 l>Oe ,`9O •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 :O2v0Kx •可以选择设置横向移位和旋转。 ^gVbVz[17 •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 8B(Q 7Qj
#on fac- 3  8C4@V[sm` (>/Dw|,m 高级选项和信息 +r34\mAO •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 #
v/aI*Rl  }N=zn7 W 探测器位置的注释 W71#NjM2Z 关于探测器位置的注释 :r[-7
[/ •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 4?6'~G$k •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 "\P~Re"EH •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。 fTnyCaB •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）。 :y)&kJpleP •可以避免这些干涉效应的不良影响。 O"w_sw  E9NGdp&-Ah Ymh2qGcj]8
文件信息 ]4pC\0c @;-Un/'C;7
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D_`)T;<Sp QQ：2987619807 a~+WL
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