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摘要 ^Q _ 0Zq^H /T*]RO4%>] 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。 jX{lo \9BIRY `
 TM':G9n D058=}^HE 本用例展示了...... T ~t%3 G
•如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： UeT"v?zP - 矩形光栅界面 _B|g)Rdv - 过渡点列表界面 @* l}2W - 锯齿光栅界面 U 07n 7`2w - 正弦光栅界面 ]?Ru~N} •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 I#f<YbzD 1}!f.cWV( 光栅工具箱初始化 BZx#@356N •初始化 58MBG &a% - 开始
*Qg/W? "m 光栅 I\DT(9
'E 通用光栅光路图 4aZsz,= •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， TZZ qV8 可直接选择特定的光路图。 J2H8r 'T M d_\9G .e
 diqG8KaK q@u$I'`Bs 光栅结构设置 +] |J •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 jvm
"7)h
 4(YKwY2_L •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 OY`G _=6!N •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 !cE)LG
( {zp$P}
 'J<KL#og
<<&:BK •例如，选择第一个界面上的堆栈。 "Rs^0iT7> M* QqiE 堆栈编辑器 Kh w!+!(H •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 &2#x(v •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。 P/Sv^d5=e G m<t2Csn
 #\4u u
4y21v|(9 矩形光栅界面 ]Wv\$JXI FQ(=Fnqn •一种可能的界面是矩形光栅界面。 Cg21-G . •此类界面适用于简单二元结构的配置。 S)$ES6]9/ •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 |TEf? <"c •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 m=NX;t •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。 ";",r^vr\
rMf& H X
 3r^i>r8B rmR7^Ycv/ 矩形光栅界面 $o1G xz •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 r"U$udwjg •所选界面在视图中以红色突出显示。 U#,2et6
 @Z K|k •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。 g4j?E{M? •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 d%4!d_I <  a*S4rq@ •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 WGVvBX7# •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 ga~rllm;i •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。 &Cdk%@Tj]B ]eP&r?B  S4`u NB#Ht
Lf rS:g
 \\x``* M.!U;U<? 矩形光栅界面参数
+<AX
0( •矩形光栅界面由以下参数定义 @;d(>_n - 狭缝宽度（绝对或相对） H-0A&oG - 光栅周期 ;9 XM
s) - 调制深度 OES+BXGX •可以选择设置横向移位和旋转。 Al'
sY^B
QSEf
 Ck(D:
% ~s
Gv6EJV1i 高级选项和信息 eA#J7=eC •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 d^WVWk K •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 qeSxE`E " •可以设置总级次数或衰逝波级次数 xQ7>u -^ （evanescent orders）。 pz@_%IUS •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 m[Px|A5{ •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 +@AN+!( I6'U[)%  tX&Dum $ xAQ=oF
+ •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 r/+ <_3 •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。 x : "_B •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 TQ.d|{B[ •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。 "M6:)h9jV
Yep(,J~'  W<u63P q%"]}@a0 过渡点列表界面 '1|r+(q|2 •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 HpuHJ#l
•此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 /) MzF6 •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。 r 2qxi'  ^zO%O653 Bj;Fy9[yb 过渡点列表参数 b qEwi[` •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 b;Pqq@P|g •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。 %#yCp2 @T|mHfQ8  <IGnWAWn >QU1 _'1r •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 9L]x9lI; •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 sr
sDnf •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。 /
\!hW-+]W k2" Z:\?z
 aYkm]w;C qeb:n$ 高级选项及信息 }>6=(! •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。 _}EGk4E S `5^H~
 $A9!} `V
12~zS 正弦光栅界面 x4pl#~Su •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 M4XnuFGB[w •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 %XMrS lSOp •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： 6cb;iA - 脊的材料：基板的材料 ,i;kAy) - 凹槽材料：光栅前面的材料 W r );A{ h3h2 KqM'  6,7Fl=< -:Nowb 正弦光栅界面参数 8G?'F${` - 正弦光栅界面也由以下参数定义： XD<7d")I •光栅周期 Ge8&_7 •调制深度 z%Op_Ddp - 可以选择设置横向移位和旋转。 TSt-#c4B - 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。 x;#
OM -ytSS:|%\  ! %S9H2Lv qN1(mxa.? 高级选项和信息 gz;( ).{ •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。 :=UiE DN@
no?TEXp*
 lNs 'jaD JR<#el
高级选项及信息 ?<Yt lqL •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 T?I&n[Y| U59uP
7n  2^Tj7@ 锯齿光栅界面 {:$0j|zL1 •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 IpXg2QbN •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 Sd2R $ r •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： a.v$+}+.[, - 脊的材料：基板的材料 a\$PqOB! - 凹槽材料：光栅前面的材料 JUok@6 rteViq+|.
 zO<EbqNe! w;vp X> 锯齿光栅界面参数 0|nvi=4~e| •锯齿光栅界面也由以下参数定义： g 2l|NI#c^ - 光栅周期 N#Bg`:! - 调制深度
w1F7gd •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 `<za xO •可以选择设置横向移位和旋转。 .^ N+ 'g •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 ,-ZAI b*
v1?P$f*g  j
wlmWO6 JAj<*TB.% 高级选项和信息 f(=yC} si •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 M@UkXA}  sTU]ntoQqR 探测器位置的注释
0|9(oP/: 关于探测器位置的注释 c5>&~^~>Tx •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 "5Bga jrB •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 { dhuvB •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。 0PE $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）。 M6vW}APH[n •可以避免这些干涉效应的不良影响。 L,of@>  fw ._ cpz }!D
文件信息 i)Vqvb0Q m1a0uEA
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3 M8P% QQ：2987619807 #M&rmKv)g
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