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摘要 %}ASll0uq ki<4G 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。 %YV3-W8S0 Q~#[_Upkc
 Ew$-,KC[ L PK[^ 本用例展示了...... em, j>qp •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： A>Y!d9]ti - 矩形光栅界面 1Uf8ef1, - 过渡点列表界面 o)SA^5 - 锯齿光栅界面 -5.~POO - 正弦光栅界面 s3+6Z~g'B •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 ~9h / {$ v3Xt<I=4y 光栅工具箱初始化 (rB?@:zN •初始化 ,?(IRiq% - 开始 u .R 光栅 ^E| {i]j#f 通用光栅光路图 fNNik7 •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， +x:-W0C: 可直接选择特定的光路图。 ~RIn7/A ns;nle|m
 bc ;(2D M%@ =BT 光栅结构设置 ;&?l1Vu •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 Tj_~ BT
 M-+pYv#&P •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 O({vHqN> •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 x39n7+j4
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 u[yUUYe
}5{#f`Ca6 •例如，选择第一个界面上的堆栈。 ~ @Au < \[F4ooe 堆栈编辑器 o:C],G_ •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 eq(Xzh •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。 F2k)hG*|{ +' f38D*
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~n $e 矩形光栅界面 L?~-<k -f!oq7U •一种可能的界面是矩形光栅界面。 2Y'=~*tV •此类界面适用于简单二元结构的配置。 oP( Hkp,' •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 6:o?@% •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 xs ^$fn\ •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。 u%`4;|tI
2gC .Z:}
 *q/oS8vavd glvt umv 矩形光栅界面 `fUem,$)1F •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 tzFgPeo$; •所选界面在视图中以红色突出显示。 p"XQ JUuD
 #7~i.8L •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。 I];Hx'/<~ •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 !` -/E']/  oztfr<cUH •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 kb>/R/,9 •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 QA3q9,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。 qp@:Zqz8 !ENb \'>J>  B{0m0-l
1vF^<{%v
 Y )=89s&t "77 j(Vs9 矩形光栅界面参数 ou[_ y •矩形光栅界面由以下参数定义 Zg@N MT - 狭缝宽度（绝对或相对） k 8Swra?j - 光栅周期 ^KsiTVY - 调制深度 Jc:gNQCsP •可以选择设置横向移位和旋转。 ~+GMn[h
@p KQ}?
 ]zza/O;31(
?`oCc [hY 高级选项和信息 Y M_\ ZK: •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 n>Rt9 •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 P*# H]Pv •可以设置总级次数或衰逝波级次数 [8VB"{{& （evanescent orders）。 Jz!8Xg%a •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 _:,:U[@Vz •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 H?P:;1A]c EEaf/D/ jt  >g]kbes-\ kphv)a4z= •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 XZv(B^ •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。 A&2 )iQ •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 z~/z>_y$nv •分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。 v [_C^;
=-`}(b2N  "b!EtlT9 ['MG/FKuv 过渡点列表界面 O/9 dPod •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 P8Bv3 •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 Xz'pZ*Hr$v •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。 T <|B1jA  2z7+@!w/ /3! KfG 过渡点列表参数 ey@]B5 •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 C|"h] •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。 4ey m$UWw }jM&GH1  2Y)3Ue :h
tOz . •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 +-=w` •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 `/:ZB6 •在这种情况下，可以忽略内部和外部定义区域的设置，因为接口的扩展已经被周期性边界条件截断。 O!}TZfC Fg)Iw<7_2
 .$/Su3]K/ y]B?{m``6 高级选项及信息 ,~-"EQT •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。 6.},y<E C`z[25o
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hBf0kl 正弦光栅界面 Ll%CeP •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 \f6SA{vR| •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 ZR< T\w •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： wRn] - 脊的材料：基板的材料 ~F^(O{EG - 凹槽材料：光栅前面的材料 0b9;v lGq$ <=A1d\  n*6Oa/JG7 MzRws f 正弦光栅界面参数 LfEeFF=#n - 正弦光栅界面也由以下参数定义： P08=? •光栅周期 4k5X'&Q •调制深度 hA.? 19<Z - 可以选择设置横向移位和旋转。 C fKv C - 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。 *2ZX*w37 Hn5:*;N  +jePp_3$O A*jU&3# 高级选项和信息 iB;EV8E •同样，可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。 ?IR]y-r
3-z; pk
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j^#4!Ue 高级选项及信息 0|kkwZVPn •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 e^)+bmh @sUYjB  T8( \:v 锯齿光栅界面 4RCD<7 •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 ^'j? { @ •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 b(JQ>,hX •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： jC3ta - 脊的材料：基板的材料 ocCq$%Ka - 凹槽材料：光栅前面的材料 ME"B1 Se\ @v^;,cu'8
 Y ;$wD9W p4QQ5O$; 锯齿光栅界面参数 -j1?l Y •锯齿光栅界面也由以下参数定义： :.wR *E - 光栅周期 $+CKy> - 调制深度 ~d] X@(G& •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 32nB 9[l •可以选择设置横向移位和旋转。 S B2R •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 +XV7W =
DX>Yf}  lrq u%:q jc rLUs+\ 高级选项和信息 kr ,&aP<, •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 /Kcp9Qx  3@#WY vD 探测器位置的注释 {k
BHZ$/ 关于探测器位置的注释 D6X0(pU0 •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 F/gA[Y|,gI •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 = BcKWC •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。 n~ w.\939@ •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）。 og0su •可以避免这些干涉效应的不良影响。 S7i,oP7  fXNl27c-
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