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摘要 N'2?Z b Dmh$@Uu#F 光栅结构广泛用于光谱仪、近眼显示系统等多种应用。VirtualLab Fusion通过应用傅立叶模态方法（FMM）以简易的方式提供对任意光栅结构的严格分析。在光栅工具箱中，可以通过使用堆栈内的各种接口或/和介质来配置光栅结构。 用于设置堆栈几何形状的用户界面是人性化的，并且可用于生成更复杂的光栅结构。 本用例中，介绍了基于界面的光栅结构的配置具体操作流程。 | xB`cSu( CF;Gy L1M
 x@
=p H:(B ^uH 本用例展示了...... )U\i7[k> •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： P#A,(Bke3 - 矩形光栅界面 *Dg@fxCQ - 过渡点列表界面 &[d'g0pF - 锯齿光栅界面 Al
yJ!f"Y - 正弦光栅界面 pf8'xdExH) •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 L~ &S<5? vU >^ 光栅工具箱初始化 #ZZe*B!s_ •初始化 )la3GT*1mS - 开始 \'y]m B~k 光栅 !RKuEg4hQ 通用光栅光路图 H1-DK+Q: •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， #*A&jo'E 可直接选择特定的光路图。 WM+8<|)n ,l&?%H9q
 /O[6PG &kb~N- 光栅结构设置 %B@NW2ZQ[ •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 ROkwjw
 'dj3y/
k% •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 I "x' •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 u(Mbp$R' ?
0/ QDfA?
 a?-J j\q
L\4rvZa •例如，选择第一个界面上的堆栈。 ;<i
u*a DGJ:#U E 堆栈编辑器 XoyxS:=>|[ •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 5]i#l3") •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。 %E%=Za KF7w{A){
 j)@W1I]2#
_h1bVd- 矩形光栅界面 `v?hL~ !/}4_s`, •一种可能的界面是矩形光栅界面。 $PM r)U •此类界面适用于简单二元结构的配置。 e, s S. •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 Jl SqTfA •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 F.TIdkvp •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。 3Y P! B=
91z= ou
 ,.Ofv):= <~|n}& 矩形光栅界面 XB'rh F8rl •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 Cx;it/8+ •所选界面在视图中以红色突出显示。 M Q =x:p{
 "*zDb|v •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。 +/ &rO,Ql •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 p7+{xXf  u4lM> (3Y} •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 kg Bkwp •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 pRfKlTU\ •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。 b$2=w^* K 14.!m  zDYJe_m ~
`_yksh3zL4
 lsV> sW4]Z ydD:6 bBX 矩形光栅界面参数 YEV;GFI1 •矩形光栅界面由以下参数定义 G$ zY& - 狭缝宽度（绝对或相对） gB#!g@ - 光栅周期
G,A?yM'Vw - 调制深度 e[k\VYj[ •可以选择设置横向移位和旋转。 J*g<]P&p0
4=q4_ \_T
 !T`g\za/
-)J*(7F(6^ 高级选项和信息 #p"F$@N •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 Tx ?s?DwC •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 {{A=^rr%C •可以设置总级次数或衰逝波级次数 v2|zIZ （evanescent orders）。 eI2041z •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 "j%Gr :a •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 |x.[*'X@ !@gjIYq_Y  f[zKA{R k5&}b j- •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 \ bNDeA&l •层分解(Layer Decomposition)和过渡点分解(Transition Point Decomposition)设置可用于调整结构的离散化。 默认设置适用于几乎所有光栅结构。 jhG6,;1zMI •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 t":^:i'M •分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。 d}E6d||A
3Mh_ &%!O  }`whg8 fZ k;umLyz 过渡点列表界面 !G;BYr>X •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 M9V,;* •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 a"O9;&}; & •同样，平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。 uF,%N  bN*zx)f _ 58&^:/^ 过渡点列表参数 W*c^(W •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 5;{*mJ:F •上限（Upper Limit）必须设置为大于所需光栅周期一半的值，但在周期性结构的情况下自动设置。 R{4[. qzD  PClwGO8'& A}!D&s&UH •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 O6-"q+H) •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 DKQQZ` PF •在这种情况下，可以忽略内部和外部定义区域的设置，因为接口的扩展已经被周期性边界条件截断。 ~}YgZ/ U7T .R+n}>+K
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>> uN9.U _ 高级选项及信息 %'F[(VB •同样，可以在高级设置选项卡页面上调整和研究分解结构的数据。 ^oHK.x#{ +/ *A}!#v
 Z;U\h2TY
A- hWg; 正弦光栅界面 T7G{)wm •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 LrfyH"#!: •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 o AS ' Z| •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： %c c<>Hi - 脊的材料：基板的材料 ctC! b{S"@ - 凹槽材料：光栅前面的材料 +fF4]WF P q|;+Wp?  `Oi6o[a l$p"%5 ]_ 正弦光栅界面参数 Yi"jj; !^S - 正弦光栅界面也由以下参数定义： 7 ( / •光栅周期 M\9p- %"L •调制深度 `WU"*HqW - 可以选择设置横向移位和旋转。 b|h`v - 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。 bD cWPwe FJ&?My,=J  $
"^yo L !Ys.KDL 高级选项和信息 W^nG\"T^ •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。 ;(Qm<JAa
5@Lz4 `
 tO QY./I a
U*cwR 高级选项及信息 Yg7C"3;Vt •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 :] +D+ [c) oxm3R8 S  b _0Xi 锯齿光栅界面 @xtf m.} •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 8BJ&"y8H •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 bxg9T(Bj •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： |N>TPK&Xt - 脊的材料：基板的材料 1@0ZP~LTB - 凹槽材料：光栅前面的材料 a)8M'f_z #PR kqg+|
 ?\Jl] {i2 l<nL8/5{< 锯齿光栅界面参数 '%9e 8C| •锯齿光栅界面也由以下参数定义： *e05{C:kS - 光栅周期 ]^^mJt.Iv - 调制深度 y| %rW •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 +lqX;*a=N
•可以选择设置横向移位和旋转。 _gF )aE •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 B[O1^jdO
h{cJ S9e}  ;HeUD5Nt6F J;g+ 高级选项和信息 qMe$ Qr8 •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 p9)'nU'\t  4HK#]M>yz 探测器位置的注释 mMvt#+O 关于探测器位置的注释 5)GO •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 anTS8b
•如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 =7mn=
w? •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。 h>+,ba"D •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）。 Ytnk^/Z1L •可以避免这些干涉效应的不良影响。 | ^i+Srh  y++[:M XaV h.
文件信息 n_51-^* z V4 PD]5ZW
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\]W*0t> s QQ：2987619807 [huS"1
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