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摘要 0~^RHb.NA8 n@p@ @ 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。 E6 -*2U)k+ l9&k!kF`
 C$1W+( +K`A2&F9 本用例展示了...... &~H ed_ •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： K8&;B)VT> - 矩形光栅界面 7<]
EH:9 - 过渡点列表界面 @ i; )`k5b - 锯齿光栅界面 uwSSrT - 正弦光栅界面 z m$Sw0#( •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 ^F+7<$ 2 l t&(S) 光栅工具箱初始化 P$#: $U @ •初始化 k Y~4AH - 开始 yEI@^8]s 光栅 Ct w <-' 通用光栅光路图 P U/<7P* •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， LD} ~] 可直接选择特定的光路图。 ?!U[~Gq ]$[sfPKA
 )_=2lu3%{ nOGTeKjEJ 光栅结构设置 Ptv'.<- •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 W-n4w Ij"
 Ec@n <KK# •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 -$Hu $Y}> •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 k6;bUO o
@a?7D;+<
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y(p_Unm •例如，选择第一个界面上的堆栈。 <ukBAux,D YOD.y!.zq7 堆栈编辑器 7~mhWPzMwB •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 n|~y
>w4 •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。 o3 fc - DVL-qt\;n
 (?na|yd
lb-1z]YwQ 矩形光栅界面 ^es] jng` 3N2d V6u •一种可能的界面是矩形光栅界面。 &vp KB R ^ •此类界面适用于简单二元结构的配置。 U%nkPIFm •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 FQDf?d5 •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 VI&x1C •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。 6QX m] <
E^axLp>(I
 'BjTo*TB]Z MY^{[ #Q 矩形光栅界面 Rqh5F zB> •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 _fHml •所选界面在视图中以红色突出显示。 147QB+cE
 I+8n;I)]X •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。 $v|W2k •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 D(AH3`*|#  8b2 =n •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 1`&`y%c?B •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 lM6pYYEq= •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。 hy 5[
L`B - b(DPte  to'7o8Z
u5(8k_7
 wGc7 }Y~Dk ]* 矩形光栅界面参数 x# >V50E •矩形光栅界面由以下参数定义 NBYJ'nA%;f - 狭缝宽度（绝对或相对） +xFn~b/ - 光栅周期 Lgg,K//g - 调制深度 CJ IuMsZ •可以选择设置横向移位和旋转。 @NiuT%#c
Jj"{C]
 $5R2QNg n
pH1 !6X 高级选项和信息 HL38iXQ(
3 •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 oJ74Mra •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 qb>41j9_t •可以设置总级次数或衰逝波级次数 3 e_tT 8 （evanescent orders）。 4l$OO;B •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 `^bP9X_a •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 9L =mS Yj/afn(Jt  qO#3{kW i(}Pr A
•高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 _%w680b' •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。 -*C
WF|<G •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 x[(6V' •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。 aSzI5J]/=
v@ _1V  j / 5 f[@96p ?a[ 过渡点列表界面 i\i%Wi Rl •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 J2bvHxb Rd •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 [C'bfX5HB5 •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。 3U[O :  nf.Ox.kM) Y{YbKKM 过渡点列表参数 -'! J?~ •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 Bn}woyJdx •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。 k9Pvh,_wp J]F&4 O  6 d-\+ t8 xe@1H\ 7: •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 ul~ux$a •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 n5:uG'L \ •在这种情况下，可以忽略内部和外部定义区域的设置，因为接口的扩展已经被周期性边界条件截断。 E9:@H ;Gc -$Oh.B` i
 F-_u/C] 2|nm> 4 高级选项及信息 WR ;1 •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。 D|- ]<r1" |5&+VI
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Z (mUU] 正弦光栅界面 H QqFrR
•另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 EL 5+pt •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 5^B79A"} •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： V;M_Y$`Lh - 脊的材料：基板的材料 3$|/7(M&DA - 凹槽材料：光栅前面的材料 e;]tO-Nu A_xC@$1e<  OF-k7g7 oaIk1U;g 正弦光栅界面参数 +7_qg
i7: - 正弦光栅界面也由以下参数定义： TEtmmp0OD •光栅周期 u47<J ?!Q •调制深度 &> sbsx\y - 可以选择设置横向移位和旋转。 eg0_ < - 由于这是光栅界面（类似于矩形和锯齿借口），因此不必选择周期。 Q: }]-lJg 8wU$kK  [! '+} YQBLbtn6( 高级选项和信息 *1|7%*!8 •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。 b8mH.g&l
iT]t`7R
 w"hd_8cO ]Q ^)9uE\D 高级选项及信息 +QCh D* •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 \J'}CX*aQ T{{:p\<]_  Y|Iq~Qy~ 锯齿光栅界面 TW|K.t@5#H •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 o) )` "^ •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 _imuyt".+ •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： D"7}&Ry: - 脊的材料：基板的材料 RSX27fb4 - 凹槽材料：光栅前面的材料 |RX#5Q>z 1I Xtu
 dlu*s(O" #]` uH{ 锯齿光栅界面参数 u]p21)m$x •锯齿光栅界面也由以下参数定义： ,i >`Urd - 光栅周期 NL2 1s e - 调制深度 rH@Rh}#yp •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 HDe\Oty_ •可以选择设置横向移位和旋转。 #M-!/E •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 N
J3;[qJ
G m~ . /-  \"lz,bT GppCrQ%Ra| 高级选项和信息 uwe#& V- •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 uibmQ|AQ  N>mW64_H) 探测器位置的注释 JT+ c7W7 关于探测器位置的注释 f{BF% ; •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 3j7FG%\ •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 (W 1 $+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。 4Aj~mA •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）。 MN?aPpr> •可以避免这些干涉效应的不良影响。 Al>d
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文件信息 8>KUx]AN qTsy'y;Z
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