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摘要 oW 6Hufu+o jy?*` q1 ] 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。 J'$NBws 31a lQ\TH
 !$oa6*<1 dnU-v7k,{ 本用例展示了...... Br 7q. •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： 3IlVSR^py - 矩形光栅界面 k:R\;l5 - 过渡点列表界面 k4{|Xn
- 锯齿光栅界面 40h$-
VYT/ - 正弦光栅界面 ~u ty<fP •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 _#6Q f J
3C^tV 光栅工具箱初始化 -bzlp7q* •初始化 ~ ILv*v@m - 开始 jTIG #J) 光栅 =2Yt[8' ; 通用光栅光路图 (EY @{'.& •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， n9}BT^4 v 可直接选择特定的光路图。 i#t-p\Tcz x]x 3iFD
 /}8Au$nA Pd" c*n&9 光栅结构设置 >Rk aFcq •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 1J"I.
 cr{yy :D •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 rSJ!vQo
Cb •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 8T T#b?d
~44u_^a
 oMj"l#a*
E OXkMr •例如，选择第一个界面上的堆栈。 S3Gr}N J 'X}6Q 堆栈编辑器 Sl, DZ! •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 @Xl(A]w%! •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。 K6p\ >J yVmp,""a
 WX? nq'nr
1bCE~,tD 矩形光栅界面 \EVT*v=}/ /-[vC$B" •一种可能的界面是矩形光栅界面。 }_zN%Tf~ •此类界面适用于简单二元结构的配置。 @gK`RmhGE5 •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 9d#?,:JG •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 &'W7-Z\j- •在堆栈编辑器的视图中，根据折射率（黑暗表示更高），其他颜色表示不同的材料。 JR.)CzC
I!*P' {lh
 92<+ug = HJ 7A/XW 矩形光栅界面 C78g|n{ •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 sPvs}}Z]P •所选界面在视图中以红色突出显示。 ;7:} iKU
 AYfOETz •此外，此处无法定义光栅前方的介质（指最后一个接界面后面的介质）。 它自动取自光栅元件前面的材料。 :5%98V>02 •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 L{%L*z9J  m 1; Htw •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 *P=3Pl?j •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 |w|c!;, •如果是简单的光栅结构，建议选择“取决于界面周期”（Dependent from Period of Interface）选项，并选择适当的周期性界面索引。 0 q"4\#4l MSS[-}  m_/U t
Tty'ysH
 q *&H L.'61ZU 矩形光栅界面参数 /'jX_
V_$| •矩形光栅界面由以下参数定义 oqF?9<Vgc, - 狭缝宽度（绝对或相对） HAK,z0/ - 光栅周期 erEB4q+ #O - 调制深度 e7;7TrB. •可以选择设置横向移位和旋转。 @`L ;_S+
[E
a{);
 I sI5c
jSE)& K4nI 高级选项和信息 h6D4CT •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 3xs<w7 •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 (1D1;J4g •可以设置总级次数或衰逝波级次数 Sz Mh （evanescent orders）。 \KhcNr?ja= •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 D2&d",%&f •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 1(BLdP3& >JE+j =  GbQi3% L'{W|Xb+ •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 wkZwtq •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。 Ak@! F6~ •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 ]?VV wft •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。 8*0QVFn$
B N7 9\rt
 #[=kQ& f5 bq)Pm& 过渡点列表界面 :38{ YCN •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 C7{VByxJ •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 L3Y ,z3/ •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。 K-k!':K:  ?3BcjD0 %RV81H9B 过渡点列表参数 #8et9 1qw •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 w~6UOA8} •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。 6a,8t 5wV J.B~s  Hdew5Xn(: %evb.h) •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 D{ B?2}X •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 * `+zf7-f •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。 G"F O%3&| %9>w|%+;U+
 ,A` | jF 95'+8*YCY 高级选项及信息 =8 @DYz' •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。 8HKv _vl e&
`"}^X;I
 6m?<"y8]
!lfE7 |\p 正弦光栅界面 0`S{>G •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 "G@K(bnHn •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 c0Ih$z •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： ^~V2xCu ! - 脊的材料：基板的材料 _\\Al v. - 凹槽材料：光栅前面的材料 MBt\"b# t As46:< !2  eX#.Zt] Ext C\(X; 正弦光栅界面参数 rn)Gx2 5 - 正弦光栅界面也由以下参数定义： &/U fXK r •光栅周期 :L@ ;.s •调制深度 O;RBK&P - 可以选择设置横向移位和旋转。 HU> >\t?d - 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。 j2,sI4 bss2<mqlH  5c::U= imif[n+]}d 高级选项和信息 $(D>v!dp •同样，可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。 qvc < _k^
Y!x PmL^]?
 :^kAFLU >G|RVB 高级选项及信息
E$
\l57 •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 KE,.Evyu= =. 8n K
y  f%EHzm/V 锯齿光栅界面 %@C8EFl% 3 •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 @Pcgm"H< •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 .Qrpz ^wdt •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： ]|!| 3lQ - 脊的材料：基板的材料 TXi| - 凹槽材料：光栅前面的材料 -&
(iU#W %/I:r7UR{
 i
FZGfar? LA;f,CQ 锯齿光栅界面参数 Ct-e D-X{ •锯齿光栅界面也由以下参数定义： AI3x,rk# - 光栅周期 7_ oUu Nw - 调制深度 |1_$\k9Y& •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 4k^P1 •可以选择设置横向移位和旋转。 vNjc •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 !Np7mv\7
w ? _8OJ  L~PiDQr?r z` 6$ p1U 高级选项和信息 IoOOS5a •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 Brxnl, %\  @@*x/"GJG 探测器位置的注释 w` +,
关于探测器位置的注释
VX&g[5zr •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 \Ebh6SRp\ •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 =aB +|E •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。 E pF9& ) •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）。 @}6<,;|DQ •可以避免这些干涉效应的不良影响。 s~Ivq+ipr;  Kkq-x'gt^
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