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摘要 >$9}" 7n.Oem 光栅结构广泛用于光谱仪、近眼显示系统等多种应用。VirtualLab Fusion通过应用傅立叶模态方法（FMM）以简易的方式提供对任意光栅结构的严格分析。在光栅工具箱中，可以通过使用堆栈内的各种接口或/和介质来配置光栅结构。 用于设置堆栈几何形状的用户界面是人性化的，并且可用于生成更复杂的光栅结构。 本用例中，介绍了基于界面的光栅结构的配置具体操作流程。 *Cf!p\7 ! V" 8 G-dK
 3 (\D. Z rD4 umWi 本用例展示了...... IQ_s]b;z •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： G" E_4YkJ - 矩形光栅界面 hm d3W`8D - 过渡点列表界面 |idw?qCn - 锯齿光栅界面 d)bsyZ;U - 正弦光栅界面 |% F,n2 •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 A]5 ];c R'zi#FeP 光栅工具箱初始化 ;5.&TQT •初始化 ,!@ ML n - 开始 #"rK 1Z 光栅 d?J&mLQ6 通用光栅光路图 r
*6S1bW •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， % g 可直接选择特定的光路图。 bTrus SAl :&TM0O
 Z:7eroZP w6 cl3J& 光栅结构设置 {9}C U~R •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 o.A:29KoU
 -u'"l(n)~ •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 `MuX/ [q •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 E5)0YYjHZ
K _YOp1
 -yc YQ~R
4jC)"tch •例如，选择第一个界面上的堆栈。 =hFY-~U ed#fDMXGQ% 堆栈编辑器 +"<+JRI(M5 •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 y4 2 Cg •VirtualLab的目录提供了几种类型的界面。 所有界面都可以用来定义光栅。 l l4CF}k gAdqZJR%]
 ]&]DF Y~n
r4X}U|s!0 矩形光栅界面 =FhP$r* Fy Ih\ •一种可能的界面是矩形光栅界面。 0t^FM< 7G •此类界面适用于简单二元结构的配置。 {<gv1Yht •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 v { >3) $1 •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 4BCe;Q^6 •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。 $$NWN?H~
(vZ-0Ep}
 |*NZ^6`@ O;<wD h)Yt 矩形光栅界面 +|obU9M •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 vJ6 5F6=G •所选界面在视图中以红色突出显示。 3<
?+Yhq
 ^_Hf}8H7] •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。 P\ke%Jdpw? •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 uW!XzX['  ==m[t-
9x •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 K $h\<_V •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 /Rq\Mgb •如果是简单的光栅结构，建议选择“取决于界面周期”（Dependent from Period of Interface）选项，并选择适当的周期性界面索引。 >pfeP"[(3 F &czD;F  0<\|D^m=&h
OLb s~
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 ~?e zd0 b`#YJpA 矩形光栅界面参数 C(G.yd •矩形光栅界面由以下参数定义 vw2E$ya - 狭缝宽度（绝对或相对） G9Uc
}z - 光栅周期 xjo`u:BH - 调制深度 HD=F2p •可以选择设置横向移位和旋转。 (O0 Ry2u k
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 Mc@9ivwL#
z.cDbkf} 高级选项和信息 O0qG
6 a •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 = ){ G •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 eW(pP>@k, •可以设置总级次数或衰逝波级次数 }Kgi!$<aQx （evanescent orders）。 jDY
B*Y^F •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 U ~: H> •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 1PwtzH .w b}R_@_<u  s0?'mC+p r V%6 8x9 •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 -pYmM d, •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。 PF`uwx@zH •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 >+dS PI •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。 L K #A
Og7yT{h_  =IMmtO vJ ?l9s j]^ w 过渡点列表界面 #Zm`*s` •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 ;\0|1Eem` •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 HqWWWCW al •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。 L[2qCxB'^  a 20w.6F w"9h_;'C_ 过渡点列表参数 Ep;uz5 ^8 •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 JI! 1
.]& •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。 5qnei\ ~ ,H7_eVLWR  1 7~ Pc \|Af2 6 •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 Qf=^C Q=lV •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 yQrgOdo,w •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。 Z2]0brV _R\FB|_
 fS4foMI63) gtuSJ+up 高级选项及信息 [}4z qY{ •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。 UJ}}H}{ Y5GN7.
 )jL@ GW
gV@xu)l 正弦光栅界面 $JO z7j( •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 )W\ )kDh! •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 `?$-T5Rr •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： Wmd@%K - 脊的材料：基板的材料 ]x
metv|7 - 凹槽材料：光栅前面的材料 @JlT*:D z uY~ mi9E  c/K #W$ l U= D;Cj Ah 正弦光栅界面参数 @TALZk'% - 正弦光栅界面也由以下参数定义： la{?&75] •光栅周期 J8~h Iy6] •调制深度 w~B1TfqNo - 可以选择设置横向移位和旋转。 F4\:9ws - 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。 hXI[FICQU{ q,fp
DNo  LBG`DYR@
9q?knMt 高级选项和信息 qO G@MR(5 •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。 AIOGa<^
YTTy6*\,_
 s>G6/TTH6 g=D]=& H 高级选项及信息 ,$Fh^KN o] •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 "#wAGlH6> Ut~YvWc9  GTh GV" 锯齿光栅界面 Z6gwAvf< •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 E~q3 o* •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 \_.'/<aQ •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： a)2l9 - 脊的材料：基板的材料 ?T73BL= - 凹槽材料：光栅前面的材料 [5xm>Y &} ;L87
%P(.
 xqk(id\& /TbJ CZ 锯齿光栅界面参数 iJ 58RY •锯齿光栅界面也由以下参数定义： u*l>)_HD - 光栅周期 0*:n<T9 - 调制深度 &S.p%Qe" •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 fX9b1x •可以选择设置横向移位和旋转。 >; G_o="X •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 o7we'1( O
1Mq"f 7X8
 ; Uch ?z)2\D 高级选项和信息 ,?U(PEO\f •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 5Zc  o$bQ-_B` 探测器位置的注释 7202N?a
{ 关于探测器位置的注释 Flpl,|n
a •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 yT% <
t •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 mn1!A`$ •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。 xz@*V>QT •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）。 G8F;fG N •可以避免这些干涉效应的不良影响。 LkeYzQH/l  ;N!n06S3 :zC=JvKT
文件信息 ]nV_ K} !w ?>=vKU5
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