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摘要 ]@>| y2 "J#:PfJ% 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。 UU;:x"4 EH ZSM5hu
 >g&`g}xZQ v`&Z.9!Tz^ 本用例展示了...... FScQS.qF •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： +0 MKh - 矩形光栅界面 1 GdD - 过渡点列表界面 ]YP?bP,: - 锯齿光栅界面 g$ b *# - 正弦光栅界面 : [y(<TLw •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 hbeC|_+ * 5n:+Tw( 光栅工具箱初始化 Z-@}~#E •初始化 d%3BJ+J - 开始 l 5FQ!>IM 光栅 Z3dd9m# .] 通用光栅光路图 ^|C|=q~: •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， 7,TWCVap 可直接选择特定的光路图。 _ LNPB$P N6;Z\\&0^q
 7 o. 'F }H=OVbQor 光栅结构设置 <Xx\F56zp •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 l i-YkaP
 8:xo ~Vc •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 YkX=n{^ •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 %S.U`(.
.TC
`\m V
 i1\2lh $
p( *3U[1 •例如，选择第一个界面上的堆栈。 t5h_Q92N 1!3kAcBP 堆栈编辑器 W1 Qc1T8 •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 ;Oy>-Ij5P •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{9h8]^ s~
A8/YoU}
 l ,wN@Nk
yU,xcq~l 矩形光栅界面 :N*T2mP : !3 y>bP) •一种可能的界面是矩形光栅界面。 Bq@wS\W>b} •此类界面适用于简单二元结构的配置。 0 70IBAk}_ •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 G4' U; •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 1i:g
/H •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。 +o]BjgG
'hO;sL
 ?bAFYF0!I 1 ] ,,
Ar5 矩形光栅界面 acQN pT •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 \_nmfTr!K •所选界面在视图中以红色突出显示。 "R@N|Qx'
 W"(`n4hi3 •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。 SzX~;pFM0 •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 #G` ,  @T1+b"TC •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 ]31 XX= •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 9ox|. 68q •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。 0WE1}.J< e8mbEC(AK  uhB!k-ir
{@__%=`CCS
 H~ n~5 sF" P lH`(n# 矩形光栅界面参数 y[ 6&46r7D •矩形光栅界面由以下参数定义 KTjlWxD - 狭缝宽度（绝对或相对） D"4&9"C U - 光栅周期 2 BX GVo - 调制深度 ~4 9N •可以选择设置横向移位和旋转。 C_cs(}wi
V}fKV6 v9
 =4<S8Cp
[ 5
2z ta 高级选项和信息 .*-w UBr •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 9< h]OXv •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 <W59mweW#5 •可以设置总级次数或衰逝波级次数 e ]o'i;I （evanescent orders）。 |( 9#vt# •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 E8_Le •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 gT& 'i(c F4E3c4
8 1  }BdVD t $>"e\L4Kp •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 kgapTv>q •层分解(Layer Decomposition)和过渡点分解(Transition Point Decomposition)设置可用于调整结构的离散化。 默认设置适用于几乎所有光栅结构。 D?yE$_3>c •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 k\sM;bCv7 •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。 cPsn]U
dM s||&|&  ]]=fA 4( =lC;^&D-0/ 过渡点列表界面 M&/aJRBS •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 }"?nU4q;S •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 nt 0\q' & •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。 fA_%8CjI  KBw9( q@!'R{fu 过渡点列表参数 Z%5nVsm:G •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 Kka8cG •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。 MATgJ`lsy >$naTSJq  MuoctW poQdI?ed, •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 &^7uv0M<y •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 ~z
K@pFeH •在这种情况下，可以忽略内部和外部定义区域的设置，因为接口的扩展已经被周期性边界条件截断。 :Wg-@d 3 g0u#t{
 E
{ KS a g+ }s:9 高级选项及信息 &{E`=4T2 •同样，可以在高级设置选项卡页面上调整和研究分解结构的数据。 n{^<&GWox f(6UL31
 #~4{`]W6
4W!\4Va 正弦光栅界面 +~
3w5.8 •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 d]CviQUq •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 z$ c&=Q •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： 3WCqKXJ7 - 脊的材料：基板的材料 R+{^@M&
- 凹槽材料：光栅前面的材料 ZD)0P=% f2 ydL/M,  "*w)puD _,_8X7
正弦光栅界面参数 <AMb!?Obh - 正弦光栅界面也由以下参数定义： QJ#u[hsMFp •光栅周期 "7kge z#Y •调制深度 'h^-t^:<>b - 可以选择设置横向移位和旋转。 \D,M2vC~G - 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。 Ht|",1yr+ #vj#! 1
 +urS5c*
j 3}B5hht "D 高级选项和信息 h dd>&?p3 •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。 @7@e`b?
8: HSPDU.
 vuR5}/Ev -G],H)M 高级选项及信息 6z#lN>Y-` •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 B2~f;zy ` xH<'GB)  wJ+U[a 锯齿光栅界面 vpm ]9>1[ •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 D =r- •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 F!7f_m0= •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： Opv1B2 - 脊的材料：基板的材料 CAUi jMI@ - 凹槽材料：光栅前面的材料 7qP4B9S
(2z% U
 VQ`,#`wV uAu( +zV2 锯齿光栅界面参数 (8CCesy& •锯齿光栅界面也由以下参数定义： [_WI8~g Y - 光栅周期 cMD RWh - 调制深度 $sEB '>: •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 \ Y*h •可以选择设置横向移位和旋转。 `n
3FT= •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 2)wAFO6u
4~O6$;!|~  =/6p#d*0 I"ca+4] 高级选项和信息 0iY P •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 WP5VcBC  [{`)j 探测器位置的注释 J?C k4dQ 关于探测器位置的注释 y7/PDB\he •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 k}D[Hp:m •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 r4E `'o[ •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。 XwcMt r* •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）。 |*:tyP%m^ •可以避免这些干涉效应的不良影响。 #G3` p!"  |~SE"
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