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摘要 }
3JOC!;; ?CSv ;: 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。 v)s;
wD V8}jFib
 ( pT 7m Xcw 6mpLt 本用例展示了...... AZf$ XHP2 •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： 7 D W_G - 矩形光栅界面 ?my2dd,| - 过渡点列表界面 C|-QU - 锯齿光栅界面 `g^b Q x - 正弦光栅界面 (K `@OwD •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 YLehY {2T;^+KE 光栅工具箱初始化 Ta NcnAY>9 •初始化 m
^ '! - 开始 H*E4+3 y 光栅 }2.0e5[ 通用光栅光路图 b/6!>qMMk% •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， ),5|Ves;t[ 可直接选择特定的光路图。 F/w*[Xi
Sh .~7:o.BE`n
 91\]D g u )k Q*& 光栅结构设置 H J0Rcw% •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 H C(7,3
 mJ JF •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 K %.>o •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 Apbgm[m|{
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I~) A!vp •例如，选择第一个界面上的堆栈。 +~\ 1g^h k<QZ_*x}G 堆栈编辑器 vu|-}v?: •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 0T.kwZ8 •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。 a K?PK }@ q"Th\? }%
 @r3,|tkrz
. kp3<. 矩形光栅界面 |oX1 J<LM bu,xIT ^ •一种可能的界面是矩形光栅界面。 b:(t22m#? •此类界面适用于简单二元结构的配置。 Hd89./v`: •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 >TG# •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 e {805^X} •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。 p@[n(?duC.
Z}yd` 7
 <K {|#ND# )(-aw,i K 矩形光栅界面
, )PpE& •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 $ 9
k5a •所选界面在视图中以红色突出显示。 ^a?g~G
 6!Uk c'r •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。 6wH:jd 9, •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 t`pbEjE0K  L|Bjw3K&D •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 EnP> •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 f[Xsri •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。 K96N{"{iI% }.r)  (CrP6]=
bA\(oD+:
 C=8I Ql[^e VYnB&3 %DF 矩形光栅界面参数 N S){D7T •矩形光栅界面由以下参数定义 = F/ EzS - 狭缝宽度（绝对或相对） zvR;Tl6] - 光栅周期 b we)_<c - 调制深度 q+{y v •可以选择设置横向移位和旋转。 z
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&/8B (0<
 }% `f%/
SS!b` 高级选项和信息 jKb4d9aX •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 FYIz_GTk •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 Qb8Z+7 •可以设置总级次数或衰逝波级次数 ?G 'sb}. （evanescent orders）。 f U |4^p) •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 N9 T M •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 gd kHaLL" +2g}wH)l  2hY"bpGW S2:G #%EAa •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 ,:%
h`P_ •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?W kHQ9 •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 lm|s% •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。 /Nns3oE
V\=%u<f  ^+x ,211f T@mYH K u 过渡点列表界面 @?5pY^>DK •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 '#lc?Y(pJ2 •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 S^{tRPF%d •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。 ?N]G;%3/  &'u %|A@ CEJqo8d s 过渡点列表参数 "qoJIwl#q •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 &Z%'xAOGR •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。 dQ
Lo,S8( ?dmw z4k0  )3^#CD &/?OP)N, } •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 T;v^BVn •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 [ nLd> 2P •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。 !eP0b~$/^J wlpcuz@
 .J?RaH{i 7p M&))R 高级选项及信息 ^ # 3,*(S •同样，可以在高级设置选项卡页面上调整和研究分解结构的数据。 :=\`P 2 ]}e4@{
 2=$ F*B>9
2{S*$K[M 正弦光栅界面 H[N~)3x •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 0yxwsBLy •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 Up*6K =Tny •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： dTqL[?wH? - 脊的材料：基板的材料 O@>{%u - 凹槽材料：光栅前面的材料 L#fS P 64D4*G Q  M7ug <
8i F6" Qs FG 正弦光栅界面参数 Jq tOoR - 正弦光栅界面也由以下参数定义： zLg_0r*h1 •光栅周期 mxICQ>s
b •调制深度 qWJa p-hb - 可以选择设置横向移位和旋转。 M1I4O t - 由于这是光栅界面（类似于矩形和锯齿借口），因此不必选择周期。 d.k '\1o aZ}z/.b]  -v=tM6 5;A=8bryU 高级选项和信息 le2 v"Y •同样，可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。 ?uXY 6J"
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 XlJ+:st 4|NcWpaV7 高级选项及信息 Ca0t}`<S •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 5K00z?kD2V Mm%b8#Fe!  cBU@853 锯齿光栅界面 =<U'Jtu6' •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 8},fu3Z •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 `!.c_%m2 •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： x)T07,3: - 脊的材料：基板的材料 '>>@I~<\ - 凹槽材料：光栅前面的材料 Co`: D kv`5"pa7M
 hcQv!!Q"k$ SpZmwa #\ 锯齿光栅界面参数 o+?Ko=vYw •锯齿光栅界面也由以下参数定义： ,62BZyT,T, - 光栅周期 h|ja67VG - 调制深度 !&o>zU. •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 N}q*(r!q< •可以选择设置横向移位和旋转。 %Z(lTvqG •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 ,J'@e+jV
#uuNH (  *'R2Lo<C k _1o j[O 高级选项和信息 F-Ywl ) •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 2_){4+,fu  /(bn+l}W 探测器位置的注释 ;MjOs&1f0K 关于探测器位置的注释 =[o/D0-Kn •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 [q!)Y:|u_> •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 ;^P0+d^5C •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。 Cv qUaHW@ •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）。 \>4x7mF! •可以避免这些干涉效应的不良影响。 iD2>-yf  6
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