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摘要 kh9'W<tE 5afD;0D5TI 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。 uG^CyM >R` 7b+r LyS0
 U xBd14-R_ Ec!!9dgRQ 本用例展示了...... UB. 1xcI •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： `wXK&R<` - 矩形光栅界面 \ = v.$u"c - 过渡点列表界面 uX*2Rs$s - 锯齿光栅界面 N$6e KJ] - 正弦光栅界面 hE|P|0U,n •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 *{3d+j/?/ IplO XD 光栅工具箱初始化 4p,:}h •初始化 E
+_n@t" - 开始 S3\NB3@qC& 光栅 HEBeJ2w 通用光栅光路图 N[p o)}hp •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， D`T;j[SsS# 可直接选择特定的光路图。 w}gmVJ#p !l9{R8m>eJ
 tw_o?9 r,Uk)xa/^ 光栅结构设置 !&{rnK •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 )O]6dd
 ]xQv\u •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 ;cXw;$&D •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 3[ xdls
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M76p=* •例如，选择第一个界面上的堆栈。 Q#\Nhc {Rkd;`Q`! 堆栈编辑器 z:>cQUYl •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 VHxB s •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。 /W /e%. Co1d 44Q
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(9Zvr4.f7 矩形光栅界面 pR61bl) /eI|m9ke •一种可能的界面是矩形光栅界面。 `,qft[1 •此类界面适用于简单二元结构的配置。 yp#!$+a} •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 AJ\&>6GZ(b •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 g'7E6n"!, •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。 Dh8ECy5k<*
$*ff]>#
 l~i? pey=zR! 矩形光栅界面 *'>_XX •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 7?*+,Fo# •所选界面在视图中以红色突出显示。 ;7'O=%
 q&25,zWD •此外，此处无法定义光栅前方的介质（指最后一个接界面后面的介质）。 它自动取自光栅元件前面的材料。 '^UHY[mX8 •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 QTy=VLk43  l7 |z]v- •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 gXxi ; g •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 Y4rxnXGw •如果是简单的光栅结构，建议选择“取决于界面周期”（Dependent from Period of Interface）选项，并选择适当的周期性界面索引。 "`>6M&`U /eV)5`V  32wtN8 kx
MgeC-XQM
 KN}#8.'>3 (/A.,8Ad 矩形光栅界面参数 MTu\T •矩形光栅界面由以下参数定义 fx;rMGa - 狭缝宽度（绝对或相对） hY`<J]-'` - 光栅周期 ~/L:$ - 调制深度 "wgPPop •可以选择设置横向移位和旋转。 OG5{oH#K
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 \u,CixV=
b j&!$') 高级选项和信息 U#z"t&o=L •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 (Ceru o S •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 \D@j`o •可以设置总级次数或衰逝波级次数 if*V-$[I （evanescent orders）。 )]fsl_Y q •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 /HdXJL9B •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 \ lb H
Ok!P~2J  " .7@ //&3{B •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 }F>RI jj •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。 $MR1
*_\V •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 *j3 U+H V •分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。 Cog }a
RN`TUCQL  bJ:5pBJ3 1S?~ c25=h 过渡点列表界面 #:?:gY< •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 {y"K n'1 •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 9K$
x2U •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。 y4kn2Mw;  ;>PHkJQ QD-\'Bp/X 过渡点列表参数 k6#$Nb606 •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 y6$a:6 •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。 HM% +Y47a (dg,w*t'  # N][-i Zf$mwRS[_ •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 |b\a)1Po: •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 #._JB-,' •在这种情况下，可以忽略内部和外部定义区域的设置，因为接口的扩展已经被周期性边界条件截断。 ~>@~U] v.RA{a 9
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jh:, e#oK%
{A 高级选项及信息 S<T 'B0r8 •同样，可以在高级设置选项卡页面上调整和研究分解结构的数据。 w[GEm,ZC {iyJ HY
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6.] ~7n 正弦光栅界面 X!|eRA~o •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 CzlG#?kU?2 •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 x_3B) &9 •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： N8nt2r<h - 脊的材料：基板的材料 {J"]tx9
] - 凹槽材料：光栅前面的材料 - 7!L]BcZ. d./R;Z- I{  Fx!D:.)/G N_92,xI# 正弦光栅界面参数 ;gL{*gR]S - 正弦光栅界面也由以下参数定义： ;=joQWNDm •光栅周期 XVN JK-B •调制深度 {>km]CG - 可以选择设置横向移位和旋转。 ;8<HB1 &, - 由于这是光栅界面（类似于矩形和锯齿借口），因此不必选择周期。 * K$ U[$s =R:O`qdC4e  8Y-*rpLy `a52{Wa 高级选项和信息 _p"u~j~%- •同样，可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。 t;+b* S6D
Wu6'm &t
 [Q:mq=<Z% F=Xb_Gd` 高级选项及信息 ;%0kz IvP •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 ;39 b.v\^ ^P{y^@XI  xb i\KT `~ 锯齿光栅界面 2c] 751 •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 H*G(`Zl} •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 ; o'>`=Y •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： >-V632(/{o - 脊的材料：基板的材料 yT:2*sZRc - 凹槽材料：光栅前面的材料 P$z%:Q Ytc[ kp
 PK|qiu-O&* Zrwd 锯齿光栅界面参数 3XB`|\: •锯齿光栅界面也由以下参数定义： z#Qe$`4& - 光栅周期 _<]0hC - 调制深度 (Zx--2l c •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 lV:feX •可以选择设置横向移位和旋转。 Wt az@ + •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 e<uf)K=(C
ea O'|@;{~  I~6(>Z{ ;07$ G+[' 高级选项和信息 ^O<v'\!z- •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 9:g A0 Z  E5A"sB
探测器位置的注释 2!LDrvPP 关于探测器位置的注释 KaMg [ G •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 dSKvs" •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 MB:[: nX •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。 X2I_ ,k'fQ •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）。 ]@21K O •可以避免这些干涉效应的不良影响。
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