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摘要 F.tfgW(A@ (D<(6? 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。 =pcF:D#+ hfqqQ!,l!
 :_ROJ ~. YWV 本用例展示了...... 5;\gJf •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： [U>@ ,BH - 矩形光栅界面 K=d R%c( - 过渡点列表界面 sV/l 5]b] - 锯齿光栅界面 8S]". - 正弦光栅界面 :IMdN}(L •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 \8S ~c8Z~ )[L^Dmd, 光栅工具箱初始化 +uo{ m~_4 •初始化 %dMqpY7 " - 开始 F dzNE 光栅 P?LlJ 5hn 通用光栅光路图 j'?7D0> •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， mj&57D\fq 可直接选择特定的光路图。 Bj Wr5SJ ?m7:if+ y
 p8}(kHUp( 8j5<6Cv_
光栅结构设置 oR .cSGh •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 g13 rx%-
 Z(u5$<up •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 7 a4o1;l •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 5O <>mCF
D}3T|N
 ^Hrn ]
&<y2q/U} •例如，选择第一个界面上的堆栈。 _;1}x%4v ke_ [ 堆栈编辑器 ^T5X)Nu{=C •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 ~]HN9R^& •VirtualLab的目录提供了几种类型的界面。 所有界面都可以用来定义光栅。 yWDTjY/ 6at1bQ$
 7F^#o-@=J
B9R(&<4 矩形光栅界面 .IarkeCtb Fmyj*)J[Z •一种可能的界面是矩形光栅界面。 N8toxRu •此类界面适用于简单二元结构的配置。 j.e0;!
(L} •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 n">u mM;Eh •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 r] @0eb
•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。 {-3L IO
A4 C+5R
 v+ 7kU= ?BA]7M(,4 矩形光栅界面 b[9&l|y^ •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 mw$r$C{ •所选界面在视图中以红色突出显示。 K6/ @]y%Wr
 Q?b14]6im •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。 :W#r huzC •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 YB<*"HxM)}  fmqb` % •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 C+[%7vF1 •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 ) J]9 lW&y •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。 [^CV>RuO Y3.$G1{#0w  q6Rr.A
:Z`:nq.a
 & |> S| m>USD? i 矩形光栅界面参数 o#) {1<0vg •矩形光栅界面由以下参数定义 'c2W}$q - 狭缝宽度（绝对或相对） **9x ?s - 光栅周期 :NJ_n6E - 调制深度 dQoYCS}IaV •可以选择设置横向移位和旋转。 -;f*VM.a
vg Y3L
 3 LDS
Z1f
XO#/Fv! 高级选项和信息 C~fjWz' V •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 r/pH_@ •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 XL#[ %X9 •可以设置总级次数或衰逝波级次数 Vk<
LJ
S （evanescent orders）。 R_M?dEtE> •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 b vfk •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 mc=LP>uoS X%yO5c\l2  fYKO J5f "$s~SIUB •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 :0Z^uuk`gq •层分解(Layer Decomposition)和过渡点分解(Transition Point Decomposition)设置可用于调整结构的离散化。 默认设置适用于几乎所有光栅结构。 "KcA •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 c/c$D;T •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。 N0hE4t
f{SB1M  YK|bXSA[ ^u 3V
E 过渡点列表界面 ^N 8)]F, •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 8X bA'% o •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 74!oe u.> •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。 LYlDc;<A  + QQS={ >S$Z 过渡点列表参数 gV&z2S~" •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 .<kqJ|SVi •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。 'SQG>F Uy h iN EJ_f  l5L.5 $N !i=nSqW •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 VfT*7_ •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 xf|mlHS+ •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。 [@yV!#2 k,euhA/&
 qI^
/"k*5 sz9L 8f2 高级选项及信息 ^e W}XRI •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。 B"%{i-v>** qzb<J=FAU
 @&[T _l
0uBl>A7qhn 正弦光栅界面 JxyB( •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 hYawU@R •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 eh"3NRrN •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： DxJX+.9K9 - 脊的材料：基板的材料 g-Pwp[!qkf - 凹槽材料：光栅前面的材料 m&| `x 2t $ j  Bn>8&w /P &+G"k~% 正弦光栅界面参数 #s!'+|2n - 正弦光栅界面也由以下参数定义： b(9FZ]7S •光栅周期 4H@Wc^K •调制深度 QBR=0(giF - 可以选择设置横向移位和旋转。 znJ'iV f - 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。 EI\9_}@, 7Pa@1'] 
zxp` ;E'"Ks[GH 高级选项和信息 LzYO$Ir:g •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。 ak:c rrkx
,^S@EDq
 02Ia2e.f vf8\i- U= 高级选项及信息 *cye O* •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 NKQOUw:qn a')|1DnR  : }`-B 0 锯齿光栅界面 (ND4Q[*6 •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 n8. kE)? •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 O@YTAT&d# •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： .; &# )l - 脊的材料：基板的材料 s `#(
- 凹槽材料：光栅前面的材料 $-On~u0g f3UXCp
 C)cwAU|h# <x!GE>sf+ 锯齿光栅界面参数 >CkjUZu]& •锯齿光栅界面也由以下参数定义： l&}y/t4% - 光栅周期 R6=$u{D - 调制深度 }W
^: cp •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 +S=Rn, •可以选择设置横向移位和旋转。 _!|/
;Nk •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 aH#l9kCb
d[;.r  WK SPBT; b=/curl& 高级选项和信息 B*E2.\~ •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 h`3eu;5)  mg, j:, 探测器位置的注释 c5mZG7- 关于探测器位置的注释 xzx$TUL •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 5y?-fT]X •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 c*R/]Dn •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。 LzCw+@-umw •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）。 Q~Z=(rP20 •可以避免这些干涉效应的不良影响。 O2" gj"D  ~/_SMPLo
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