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摘要 h&:6S _ gI1@uQw
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。 %3 VToj@`> wb/@g=` d
 -)Y[t Z^*` g WHjI3; 本用例展示了...... m0+'BC{$u •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： :, Ad1( - 矩形光栅界面 XT~]pOE;D - 过渡点列表界面 .[>UkM0 - 锯齿光栅界面 7 DCu#Y[ - 正弦光栅界面 8VR!
Y0`e •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 3[}w#n1 #FsoK *F 光栅工具箱初始化 $%0A#&DVh •初始化 F@Cxjz - 开始 } {<L< 光栅 <-Q0s%mNj, 通用光栅光路图 /F7X"_(H •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， j`ybz G^ 可直接选择特定的光路图。 g"Gj8QLDz z2cd1HxN
 A_JNj8<6r >*S ;z+!& 光栅结构设置 h \PybSW4s •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 Nr:%yvk%s
 = %oQIx •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 L#9g ~>~ •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 9>hK4&m^
W+ D{4:
 _&|<(m&."
);oE^3]f •例如，选择第一个界面上的堆栈。 wA?q/cw C 4]mAV\1 堆栈编辑器 ewORb •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 diDB>W •VirtualLab的目录提供了几种类型的界面。 所有界面都可以用来定义光栅。 =Xh*w yy#4DYht
 ?Q G?F9?
Z"Byv.yq b 矩形光栅界面 ]B>g~t5J ;/= 6~% •一种可能的界面是矩形光栅界面。 !@wG22iC4d •此类界面适用于简单二元结构的配置。 DfV'1s 4y •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 YC nKX<Wv •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 _rj B. •在堆栈编辑器的视图中，根据折射率（黑暗表示更高），其他颜色表示不同的材料。 odNHy JS0
fNabo Nj[
 +!Lz]@9K yi@ mf$A| 矩形光栅界面 6V^KOG •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 2X!!RS>qg •所选界面在视图中以红色突出显示。 @1^:V- =
 `6QQS3fk! •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。 $ Ov#^wfA •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 m. DC  \ bzT=^Z;2 •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 /{HK0fd •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 =V*4&OU •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。 19 # A7 2#g 4R  }&:F,q*
vB;$AFh{
 ga+Z6|t Qb~&a1&s# 矩形光栅界面参数 Fl;!'1 •矩形光栅界面由以下参数定义 1?N$I}? - 狭缝宽度（绝对或相对） ~s UWXw7~ - 光栅周期 g P 6 `q - 调制深度 _rjLCvv- •可以选择设置横向移位和旋转。 4C[n@ p2
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 96. Vm*/7
/'g"Ys?3 高级选项和信息 h<ULp &g •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 Y\1XKAfB •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 SP
|R4*KY •可以设置总级次数或衰逝波级次数 1[Ffl^\ARp （evanescent orders）。 Gaxa~?ek •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 - yn;Jo2- •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 q\gvX
76 a 875BD U  v'zj<|2 B{ + Ra •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 wBK%=7 •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。 z LHE; •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 "t\gkJyK •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。 6bW:&IPQ;
Q]]5\C.  U|HF;L 0 w#[?. 过渡点列表界面 &@MiR 8 •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 bkgJz+u •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 C'c9 AoE5> •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。 *Tt*\ O  D/&^Y'|T &
M wvj 过渡点列表参数 UHEn+T c> •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 AShnCL8uR •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。 9O+><x[i V~uH)IMkh7  =a<};X a3<.F&c+c •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 BF_R8H,<% •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 -U?Udmov •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。 hK,e<?N^ &O '6va
 bnz2\C9^ AAr[xo iYp 高级选项及信息 R N1q/H | •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。 HD(4Ms "Z&-:1tP{9
 ) /kf
cViEvS r 正弦光栅界面 2Qqk?;^ 1 •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 *Op;].>E •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 Ny@CP} •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： UN
<s1 - 脊的材料：基板的材料 R&cOhUj22J - 凹槽材料：光栅前面的材料 "F(LTppy (5s$vcK  )T1U!n?^x Une,Y4{u 正弦光栅界面参数 @_Ko<fKSX - 正弦光栅界面也由以下参数定义： Jhclg0q •光栅周期 c/Fy1Lv\ •调制深度 $^ Is|]^ - 可以选择设置横向移位和旋转。 \Kp!G1?_AY - 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。 $4^cbk 6>rgoT)6~  M ABrf`<b %#xdD2oN 高级选项和信息 :.863_/ •同样，可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。 h0}= C_.^
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 #k %$A}9 qPEtMvL
# 高级选项及信息 = GN1l[X •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 @>Y.s6a .< 0|V  Wpgp YcPS 锯齿光栅界面 ET t7?,x@ •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 en6Kdqe •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 [ 1+ o •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： &I8Q' - 脊的材料：基板的材料 ,"MR A - 凹槽材料：光栅前面的材料 v5 |XyN" F8u;C:^d
 1(S0hm[ov 6j*L]S c 锯齿光栅界面参数 <ttrd%VW •锯齿光栅界面也由以下参数定义： DdU T"% - 光栅周期 OV@MT^ - 调制深度 Sn6cwf9.s •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 (R'GrN> •可以选择设置横向移位和旋转。 GSHJ?}U, •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 QCm93YZs6E
ss{y=O%9"  p "% K(NL QcW6o, 高级选项和信息 8i
epG •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 ) $EmKOTt:  ":qhO0 探测器位置的注释 vkR,Sn 关于探测器位置的注释 OON]E3yy •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 + 69[06F •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 J!\Cs1 !f •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。 ",v!geMvu •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）。 #F|q->2`o •可以避免这些干涉效应的不良影响。 GbXa=*
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