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摘要 ;VhilWaF- eI?|Ps{S 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。 !i >&z ? >
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 b.h:~ATgN 8+HXGqcv 本用例展示了...... Lp!4X1/|\ •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： ) qD C h - 矩形光栅界面 %sd1 `1In - 过渡点列表界面 (OA-Mgyc - 锯齿光栅界面 /W vF}y - 正弦光栅界面 'o D31\@I •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 K90wX1& %2H0JXKa, 光栅工具箱初始化 Hz?C9q3BX •初始化 <c` + f PW - 开始 ( (.b & 光栅 /INjP~ C 通用光栅光路图 MK"p~b0-> •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， R^v-%mG9 可直接选择特定的光路图。 VFm G \ g8=j{]~C
 1L~y!il C)x>/Qr ~ 光栅结构设置 $& fP%p •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 '?j[hhfB-
 gu~JB •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 q m J#cmN •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 UY(pKe>
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 \`ya08DP (
E#?Bn5-uBs •例如，选择第一个界面上的堆栈。 O4)'78A Tp N>zpx U { 堆栈编辑器 2p^Jqp`$ •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 z%FBHj •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。 $-J0ou8~ ,@\$PyJ
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=nVEdRU 矩形光栅界面 U z* 7J <\44%M"iC- •一种可能的界面是矩形光栅界面。 g1!e k •此类界面适用于简单二元结构的配置。 3np |\i •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 ?* {Vn5aX{ •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 "b~ -`ni •在堆栈编辑器的视图中，根据折射率（黑暗表示更高），其他颜色表示不同的材料。 U4$}8~o4
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 .eBo:4T!d !iNN6-v% 矩形光栅界面 [Sj _= •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 } s@
i •所选界面在视图中以红色突出显示。 >'eY/>n{
 {wp~ •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。 l:@`.'-= •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 7>-"r*W +z  MD4RSl<F •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 ;bYpMcH •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 =qJlSb •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。 TPBL|^3K Eo)
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 gN/kNck kd=|Iip;( 矩形光栅界面参数 6_=t~9sY •矩形光栅界面由以下参数定义 1B0+dxN` - 狭缝宽度（绝对或相对） M#u~] ?hS - 光栅周期 >h
Rq - 调制深度 X/8TRiTFv •可以选择设置横向移位和旋转。 WC7lt w2
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5/E7@h , 高级选项和信息 +Oafo|% •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 { qJ(55 •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 *[|a $W •可以设置总级次数或衰逝波级次数 _SQQS67fu" （evanescent orders）。 `
i t<\r[= •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 Ho b n{E •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 d69synEw>k I1)t1%6"vJ  Lz/{
q6> Dk^T _7{ •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 l+r3|b •层分解(Layer Decomposition)和过渡点分解(Transition Point Decomposition)设置可用于调整结构的离散化。 默认设置适用于几乎所有光栅结构。 4(D1/8 •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 y5/LH~&Ov •分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。 mHB0 eB'l
s#p\ r  5OM*NT t WbwS!F<au 过渡点列表界面 TN=!;SvQU •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 <hBd
#J •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 bj r()NM1 •同样，平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。 9=}&evGm89  &~&oB;uR oX gi#(y 过渡点列表参数 _@D" XL#L •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 V6 !1(| •上限（Upper Limit）必须设置为大于所需光栅周期一半的值，但在周期性结构的情况下自动设置。 = ,J-D6J? >$:_M*5  v\G+t2{ 0..]c-V(G •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 x>Gx yVE •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 v/GZBy co> •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。 z5 g4+y, yt {?+|tXU
 6R|^IPOGp g kFw=Cd 高级选项及信息 ^US ol/ •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。 G0lg5iA<fC r:U/a=V
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DR(/|?k+ 正弦光栅界面 pn p)- a*7 •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 h#}'9oA •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 `&jG8lHa •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： 1xDh[:6 - 脊的材料：基板的材料 #By~gcN - 凹槽材料：光栅前面的材料 sEHA?UP$<F sI5S)^'IQ  <T`&NA@%~$ -J;;6aA 正弦光栅界面参数 $6~t|[7:%Y - 正弦光栅界面也由以下参数定义： B&"c:)1
C2 •光栅周期 5BS !6o;P' •调制深度 7 qL B 9r - 可以选择设置横向移位和旋转。 Zq{TY)PI] - 由于这是光栅界面（类似于矩形和锯齿借口），因此不必选择周期。 4Cp)!Bq?/ FnC Mr_  ?>DwNz^.! CE7{>pl 高级选项和信息 }t0JI3 •同样，可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。 w^^8*b<
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 Ge ?Q)N "J{A}g [ 高级选项及信息 ]Q -.Y-J/O •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 J]5ZWo% ,!QtViA7  /pL 'G` 锯齿光栅界面 P-\65]`C •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 q"u,r6ED •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 TGZr
[ •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： ot,= .%O - 脊的材料：基板的材料 fF^A9{{BS - 凹槽材料：光栅前面的材料 "h:#'y$V F- {hXM
 4ah5 }9{g ut^6UdJ+` 锯齿光栅界面参数 ;v5Jps2^] •锯齿光栅界面也由以下参数定义： [tkP2%1 - 光栅周期 d0Y QL h - 调制深度 '[p0+5*x •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 FKy2 C:R(] •可以选择设置横向移位和旋转。 %']`t-N8 •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。
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3il/{bgM  5z Pn-1uW @c=bH >Oz 高级选项和信息 %FJB9?9=| •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 oO9yI^  %=)%$n3=-M 探测器位置的注释 s1J( -O 关于探测器位置的注释 i2!0bY •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 2XrYm"6w •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 0Vj!'=Ntv •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。 A5~OHmeK •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）。 Mo] •可以避免这些干涉效应的不良影响。 o` .5NUn  yJ?= H H?
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