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摘要 6 P U]I+ 2}j C%jR2 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。 1_0\_| Ft^ +P*
 ZAa:f:[#f DZ5QC aA 本用例展示了...... G*\U'w4w|* •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： `=JGlN7 - 矩形光栅界面 ~fR-cXj" - 过渡点列表界面 6h3TU,$r - 锯齿光栅界面 DfV'1s 4y - 正弦光栅界面 aYd`E4S+ •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 *e}1KcJ `d6,]' 光栅工具箱初始化 uPQrDr5 •初始化 d
gRTV<vM - 开始 =%ZR0cWPoI 光栅 [[gfR'79{ 通用光栅光路图 SvN2}]Kh •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， WpPI6bd 可直接选择特定的光路图。 !(>yB;u 1J @43>u{
 1./ iF>*A ]#t5e>o| 光栅结构设置 'e5,%"5(c •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 v7@O ,%
 Sxg&73;ZV •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 %y _AT2A •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 }j6< S-s~
-VP da @@w
 %;qDhAu0
9Ls=T=96 •例如，选择第一个界面上的堆栈。 TATH,Sz:x <Z^q BM 堆栈编辑器 /{HK0fd •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 9G"-~C"e3 •VirtualLab的目录提供了几种类型的界面。 所有界面都可以用来定义光栅。 (043G[H '. B#Z-kFn@
 2z615?2_U
8@J5tFJ&% 矩形光栅界面 to"[r }&:F,q* •一种可能的界面是矩形光栅界面。 ~u+|NtF •此类界面适用于简单二元结构的配置。 bf&k:.v'8 •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 h(Ccm44 •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 %x zgTZ •在堆栈编辑器的视图中，根据折射率（黑暗表示更高），其他颜色表示不同的材料。 ;|H (_J=6k
^":Dk5gl
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g=u Y{Rf !-Br? 矩形光栅界面 9 &p;2/H •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 bhg
OLh# •所选界面在视图中以红色突出显示。 l<YCX[%E
 ;)gNe:Q •此外，此处无法定义光栅前方的介质（指最后一个接界面后面的介质）。 它自动取自光栅元件前面的材料。 2 -!n+#Cdf •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 hDc)\vzr  o YN p0Hc •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 <=7N2t)s4 •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 k>;a5'S •如果是简单的光栅结构，建议选择“取决于界面周期”（Dependent from Period of Interface）选项，并选择适当的周期性界面索引。 RFzMah?Q=j wc6v:,&  S+Vsy(
WA&&*ae5`
 Y\1XKAfB Vuu_Sd 矩形光栅界面参数 p&4#9I5 •矩形光栅界面由以下参数定义 TDnbX_xC< - 狭缝宽度（绝对或相对） k9iXVYQ.;r - 光栅周期 XOi[[G} - 调制深度 <{yQNXf[ •可以选择设置横向移位和旋转。 y$^.HI02jP
RS`~i8e'
 06peo
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(f44Zgm 高级选项和信息 &}/h[v_#' •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 0;pO QF •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 `GD>3- •可以设置总级次数或衰逝波级次数 | ~ I- （evanescent orders）。 zu-1|X X •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 wBK%=7 •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 [6Nw)r(a( +m8gS;'R4  b+`mh QC\][I> •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 (xhwl=MX) •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。 F&I ;E i •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 _hb@O2f •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。 Cw_XLMY%V1
>IzUn: 0F  z
nc' w
9mi2= 过渡点列表界面 -n `igC •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 1TvR-.e •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 SdTJ?P+m •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。 /\_wDi+#  @Ja8~5 : AqzPwO^ 过渡点列表参数 xX ktMlI •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 b qt*d )$ •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。 utvZ< zz` "7k
82dw  4 ,|A\dXE r6Hdp •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 lbtVQW0V;o •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 ]E+deM •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。 .#]
V5g, De(\ <H#
 6 O>GVJbw i: ZL0nH- 高级选项及信息 <6s?M1J •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。 a3<.F&c+c WYb\vm =r
 Z/wK UK;
/@<Pn&Rq 正弦光栅界面 {5=Iu\e •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 bJo)rM :m •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 b $f@.L •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： .#,!&Lt - 脊的材料：基板的材料 {1Z`'.F U - 凹槽材料：光栅前面的材料 LH4!QDK- .
_5g<aw;  rSUarfZ< 3K/32Wi 正弦光栅界面参数 v: Av 2y - 正弦光栅界面也由以下参数定义： #-_';Er\ •光栅周期 )5}=^aqd •调制深度 Gya k?.@R - 可以选择设置横向移位和旋转。 cu4&*{ - 由于这是光栅界面（类似于矩形和锯齿借口），因此不必选择周期。 ] {r*Z6bs }hralef #N  E*ug.nxy iINd* eXb^ 高级选项和信息 (6R^/*-o •同样，可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。 RnN]m!"5
3iHUG^sLW
 Tl^9!>\Q cuO)cj]@e 高级选项及信息 bqHR~4 #IR •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 BULf @8~( (5s$vcK  +! '\}"q 锯齿光栅界面 S`oADy •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 lL O|, •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 gBzg 'Z •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： j~(s3pSCo - 脊的材料：基板的材料 .5ap9li] - 凹槽材料：光栅前面的材料 *{qW7x.6h YRXXutm
 uT'}_2=: '~HCYE:5 锯齿光栅界面参数 4+ BWHV •锯齿光栅界面也由以下参数定义： lWr{v\L' - 光栅周期 *C81DQ - 调制深度 Y 40` ~ •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 =.=4P~T& •可以选择设置横向移位和旋转。 "@1e0`n
Q •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 ^gb3DNV~y
" |?zQ?E  9`P<|( {sn RS)- 高级选项和信息 R?)M#^"W •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 yrp5\k*{y  AJ_''%$I3: 探测器位置的注释 I}djDtJ 关于探测器位置的注释 O)y|G% O •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 Zd~'%(q •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 8$k `bZ •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。 B?BB •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）。 `SdvX n •可以避免这些干涉效应的不良影响。 J 9!}8uD  xbbQ)sH&m
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