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摘要 iYPlgt/Y! Q"(*SA+-| 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。 zxD~W"R:s d~hN`ff
 7]J7'!Iz &[Zg;r 本用例展示了...... VnU/_# n •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： To!`
T$Xh - 矩形光栅界面 cOa){&u - 过渡点列表界面 e'y$X;nIv - 锯齿光栅界面 3_ P<0 % - 正弦光栅界面 J^ y}3ON •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 [t}@>@W| azCod1aL{ 光栅工具箱初始化 (\zxiK •初始化
EjF2mkA* - 开始 y$Rh$e K 光栅 k
x?m "a% 通用光栅光路图 r`OC5IoQ •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， FpYeuH% 可直接选择特定的光路图。 ZR[6- #-<n@qNg[
 ^VOA69n>$ UzKB "Q 光栅结构设置 W|I<hY\X •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 q L-Ni
 cAQ_/> •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 ={k_
(8] •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 O,_k.EH
\; FE@
 ny 'wS
2E$K='H:, •例如，选择第一个界面上的堆栈。 PHh4ZFl]_I PFSh_9. q 堆栈编辑器 dm~Uj •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。
$*S&i(z •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。 b.#0{*/ G WMXxP gik
 }7+`[g
$a.,; : 矩形光栅界面 3;<Vv*a"Dm 6-t:eo9 •一种可能的界面是矩形光栅界面。 3jzmiS] •此类界面适用于简单二元结构的配置。 t^|GcU] •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 iQ8T3cC+ •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 xhw0YDGzf •在堆栈编辑器的视图中，根据折射率（黑暗表示更高），其他颜色表示不同的材料。 ,w|Or}h]7
-E +LA
 mhv ;pM6 RemjiCE0' 矩形光栅界面 h {/lW#[ •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 ZQI;b0C •所选界面在视图中以红色突出显示。 n qC @dHP
 ,1e\}^ •此外，此处无法定义光栅前方的介质（指最后一个接界面后面的介质）。 它自动取自光栅元件前面的材料。 4V7=VZ, @3 •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 gaC [%M  Oe YZLC( •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 ` s|^ •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。
0 ~^l* •如果是简单的光栅结构，建议选择“取决于界面周期”（Dependent from Period of Interface）选项，并选择适当的周期性界面索引。 >mUSRf4 n>L24rL  SpA-E/el
l " , X
 'X P +&*Ybbhb 矩形光栅界面参数 Rl[SqmnI)@ •矩形光栅界面由以下参数定义 T;1aL4w" - 狭缝宽度（绝对或相对） myqQqVW - 光栅周期 W@p 27Tiq - 调制深度 D`hg+64} •可以选择设置横向移位和旋转。 ~ @%#eg
FC
q&-
 a? ]~Sw"@
9w}_CCj3 高级选项和信息 eQ80Kf~ •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 +T8]R7b9 •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 z"$huE>P6 •可以设置总级次数或衰逝波级次数 n,*E
s/\ （evanescent orders）。 abtY a •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 }:1*@7eR •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 HbMD5( xW+ XN`77  J5L[)Gd)D &2//\Qz •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 Xp?W oC N •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。 1pJ?YV •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 VmP5`):?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。 ^wW{7Uq>
=(P k7{  r [4dGt Y=(%t:#_ 过渡点列表界面 '~ n=< Y •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 h{.x:pPXy •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 M2piJ'T4u •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。 <ql:n  ZL+46fj 3fq'<5 ^ 过渡点列表参数 M <c cfU ! •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 4R28S]Gb •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。 QB6.
o6 4 mwLlYZ  C sx
EN4 [9 ,34/i •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 C3 -I5q(V] •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 \$Aw[
5&t •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。 9YV r9BM'K =0_((eXwf
 F0tx.]uS ucX!6)Op 高级选项及信息 !WNO!S0/ j •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。 Dac ,yW 3S s)i7
 A"Sp 7M[J
H':0 正弦光栅界面 #bCzWg •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 (/gMtIw •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 i?IV"*Ob1N •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： 0wZAs G"Bg - 脊的材料：基板的材料 *ez7Q - 凹槽材料：光栅前面的材料 ?Suv.!wfLl x_OZdI  g#r,u5<*? ^k4 n 正弦光栅界面参数 /A>1TPb09" - 正弦光栅界面也由以下参数定义： iuHs.k<z •光栅周期 g{^(EZ, •调制深度 y0\ = F - 可以选择设置横向移位和旋转。 D~r{(u~Ya - 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。 8rM1kOCf 'OvyQ/T
 v0,&wdi Q vm[2mb 高级选项和信息 ({9P,
D~2 •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。 7&*d ]#&~j
S@6 :H"
 u !9bhL` v lx\hJ<I 高级选项及信息 N7}y U~j^ •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 "<1-9CMl g0 Jy:`M  H RW }Yl 锯齿光栅界面 >|_B=<!99W •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 A =l1_8,`h •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 GdtR /1 •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： *}Nh7 >d( - 脊的材料：基板的材料 {14sI*b16 - 凹槽材料：光栅前面的材料 f <l .%B 2hF j+Ay
 y];@ M<<?e 66MWO rr 锯齿光栅界面参数 wZ\% !# }7 •锯齿光栅界面也由以下参数定义： $Y<(~E$FX - 光栅周期 fhbILg - 调制深度
UVaz,bXla •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 _Rey~]iJJ8 •可以选择设置横向移位和旋转。 O*-sSf •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 \aB"D=P\ok
h nnPi  .Af H>)E 73tWeZ8rvx 高级选项和信息 }I
^e:,{ •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 XaR(~2  {p M 3f 探测器位置的注释 5 @61=Au 关于探测器位置的注释 KSy. •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 Fa A7 m •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 eVB.g@%T •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。 4{J'p19 •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）。 ?%RR+(2m •可以避免这些干涉效应的不良影响。 kG|pM54:^  I<L<xwh1(E 6Rc%P)6
文件信息 ?KtvXTy{m "U%jG`q
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W5a>6u=g, QQ：2987619807 a@U0s+V&a0
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