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摘要 e M*@}3 j^Bo0{{ 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。 yAW %y G\=7d%T+
 PZ
AyHXY |z-A;uL < 本用例展示了...... bmGIxB Rq •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： ZdY:I;)s - 矩形光栅界面 Fnzv& - 过渡点列表界面 F
MHp a - 锯齿光栅界面 /MosE,7l - 正弦光栅界面 K*d+pImrV •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 X8GIRL)l J ^R!
qxSj 光栅工具箱初始化 */u_RJ •初始化 HX7"w
- 开始 L^Fni~ 光栅 ~Yb5F YE 通用光栅光路图 &) T5V •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， +j%!RS$ko 可直接选择特定的光路图。 x32hO; T oTehVw
 4703\
HK ;1'X_tp 光栅结构设置 9 !NL<}]{ •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 [h
{zT)[
 7b_t%G" •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 LkK%DY •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 (1^AzE%U+Z
RpOGY{[)[
 gp`$/ ci
TMpV . iH •例如，选择第一个界面上的堆栈。 onI%Jl sq 6c$ so 堆栈编辑器 SDwTGQ/0 •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 hs! a'E •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。 anxg D?<+B > 7V96jL$Y
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MX2]Q 矩形光栅界面 #^|y0:
ZX'q-JUv f •一种可能的界面是矩形光栅界面。 %M]%[4eC •此类界面适用于简单二元结构的配置。 %JF^@\E!| •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 - GCC •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 'y [74?1 •在堆栈编辑器的视图中，根据折射率（黑暗表示更高），其他颜色表示不同的材料。 ePv3M&\J
|r>+\" X
 2Te c#eYe aMe]6cWHV> 矩形光栅界面 [ uU"=H| •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 z6)b XL[f •所选界面在视图中以红色突出显示。 `<2k.aW4e8
 lqe|1vN •此外，此处无法定义光栅前方的介质（指最后一个接界面后面的介质）。 它自动取自光栅元件前面的材料。 `u$
Rd •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 +pXYBwH
7Q  ,h,OUo]LIY •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 3q ujz)o •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 cvxYuP~ •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。 9:
N[9;(' Q6)Wh6Cm  `@TWZ%f6
[U]^:sV)
 "jV :L 7^)8DwAl 矩形光栅界面参数 S52'!WTq •矩形光栅界面由以下参数定义 .8e]-^Z - 狭缝宽度（绝对或相对） cq+G 0F+H - 光栅周期 u_H=Xm)9 - 调制深度 i<@"+~n~GK •可以选择设置横向移位和旋转。 A0X'|4I
G\&9.@`k
 ~wYGT m=(n
epN> ;e z 高级选项和信息 uP Czs$R •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 C0C2]xx{ •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 yX 9 .yq •可以设置总级次数或衰逝波级次数 I\e/
Bv^ （evanescent orders）。 ^Gi9&fS, •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 q8A ;%.ZLG •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 J([Y 4Em5 Ig&H0S  pP L)!=o! GdN9bA&, •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 H=lzW_ ( •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。 oZ,J{I!L •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 E ' -lpE •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。 s.|OdC>U =
'Em3;`/C*+  n?Zt\Kto %_Q+@9 过渡点列表界面 O06 2c)vIY •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 $8> k k •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 s qXwDy+. •同样，平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。 68*a'0  l b s0i Es<& 6 过渡点列表参数 &u`EYxT •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 0oK_u Y
4g •上限（Upper Limit）必须设置为大于所需光栅周期一半的值，但在周期性结构的情况下自动设置。 E)3Ah! =kzuU1s  kB`
@M>[ :o3> •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 &?[g8A •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 `T\_Wje( •在这种情况下，可以忽略内部和外部定义区域的设置，因为接口的扩展已经被周期性边界条件截断。 p!> 5}f6 ?e{hid g
 h+rW%`B tm1#Lh0 高级选项及信息 ^'%Q>FVb •同样，可以在高级设置选项卡页面上调整和研究分解结构的数据。 &|-jU+r} B MgO_gFr
 A)#w ~ X4
|.*nq 正弦光栅界面 ;n q" jm •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 DD5cUlOSu •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 ;fW`#aE •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： 8vkCmV - 脊的材料：基板的材料 Etn uEU - 凹槽材料：光栅前面的材料 E- jJ!>&K WA6re Z  Wr3 z%1 d>gQgQ;g 正弦光栅界面参数 CJjT-(a - 正弦光栅界面也由以下参数定义： ~9y/MR •光栅周期 kyi"U A82 •调制深度 >*MGF=.QG - 可以选择设置横向移位和旋转。 ."Kp6s `k - 由于这是光栅界面（类似于矩形和锯齿借口），因此不必选择周期。 z6*r<>Bf+b ;V?3Hwl  W(}2R>$ 0.\}D:x(z 高级选项和信息 ]GT+UX •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。 I`77[
:yw 8_D3
 :d6]rOp X cOf .z)kf6 高级选项及信息 wg+[T;0 S •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 uZTbJ3$$ +B[XTn,Cru  KVevvy)W 锯齿光栅界面 :9DyABK=Cv •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 3 *T/ 7\ •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 N\"Hf=Y(~ •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： *JRM(V+IEv - 脊的材料：基板的材料 b0sj0w / - 凹槽材料：光栅前面的材料 :-_"[:t 5Z 7z_ZD0PxPc
 6?ky~ CV
wh#IQ.E- 锯齿光栅界面参数 )(OGo`4Qz •锯齿光栅界面也由以下参数定义： HZ2f|Y|T - 光栅周期 riF-9
%i - 调制深度 v .ow`MO=; •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 OHwH(}H? •可以选择设置横向移位和旋转。 n %;4Fm? •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 LSR0yCU
f 8\D AN  Vnq cp J 1+"d-`'Z2O 高级选项和信息 U'^ G-@ •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 Rh!m1Q(-  *0vRVlYf 探测器位置的注释 @EURp 关于探测器位置的注释 m70AWG •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 Z`f?7/"B •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 p' 6h9/ •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。 ex#-,;T •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）。 [wk1p-hf •可以避免这些干涉效应的不良影响。 rmi&{o:  g:.LCF r:PYAb =g
文件信息 Em4'b1mDX% mo9(2@~<
 KSJ+3_7 ]k z0x^HDAeC
/3.;sS]B QQ：2987619807 GPizR|}h
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