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摘要 B
qIN U NG R XNh+ 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-!`J>EF# <Fv7JPN%
 Z"KrirZ foBF]7Bz? 本用例展示了...... kyZZ 0 •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： nv(6NV - 矩形光栅界面 +6~zMKp - 过渡点列表界面 Gm > =s - 锯齿光栅界面 (w+SmD - 正弦光栅界面 N/b$S@ •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 6-\'
*5r hD7vjg& Z 光栅工具箱初始化 >) Bv >HM •初始化 dj4a)p|YN - 开始 ]dV $H 光栅 /Z ~$`! J 通用光栅光路图 ar S@l<79 •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， 7Bd=K=3u 可直接选择特定的光路图。 sk_xQo#Y
3 4H@7 t,>
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\S Sv;3_ '*Tt$0#o 光栅结构设置 .]a`-Ofn •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 c>! ^\
 <]_[o:nOP •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 D{q r N6g# •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 ]3 Ibl^J
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K|Xe) •例如，选择第一个界面上的堆栈。 Q ~n%c7 *.VNyay 堆栈编辑器 !w0=&/Y{R •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 ] r%fAm j •VirtualLab的目录提供了几种类型的界面。 所有界面都可以用来定义光栅。 jLY$P<u?%P )T&r770
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wbk$(P'g N 矩形光栅界面 X`-o0HG K( ?p]wh •一种可能的界面是矩形光栅界面。 7j(gW •此类界面适用于简单二元结构的配置。 L$"pk{' •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 \C2HeA\#SW •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 /^gu&xnS •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。 cK\?wZ| Y
fEt BodA)
 JL<<EPC t1$pl6&, 矩形光栅界面 IJ :J H=8 •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 0,8RA_Ca} •所选界面在视图中以红色突出显示。 Adf nd
 _fHj8-
s/ •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。 & IsPqO •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 }^b  aN6HO •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 xK5~9StP •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 9T1 - {s
R •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。 )wdd"*hv wS
>S\,LV  r]aI=w<(f
*_HF %JYMZ
 (B?Z UXM, ~~m(CJ4S 矩形光栅界面参数 5 aXE ^.` •矩形光栅界面由以下参数定义 ^7t1 'A8e< - 狭缝宽度（绝对或相对） A>RK3{7 - 光栅周期 ]mC5Z6,1s - 调制深度 6 .[3N~pq •可以选择设置横向移位和旋转。 ?N@[R];
K(P.i^k
 [dqh-7
$ERiBALN: 高级选项和信息 J: I@kM •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 SO<9?uk. •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 UA*Kuad •可以设置总级次数或衰逝波级次数 gr# |ZK.` （evanescent orders）。 O.8k [Ht •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 VtGZB3 •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 p9 S>H #) iPvV'  R D ?52\ O]j< $GG! •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 eF' l_ * •层分解(Layer Decomposition)和过渡点分解(Transition Point Decomposition)设置可用于调整结构的离散化。 默认设置适用于几乎所有光栅结构。 JBLh4c3 •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 1 (e64w@ •分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。 (CJx Y(1K
3~Ap1 _9  [ A 7{}
9o3? 过渡点列表界面 Y.#fpG' •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 ,3!4
D^ •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 *u < ZQq •同样，平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。 a zO7C*_  h
R6Pj"@0 #u +~ ^M 过渡点列表参数 &)_
z! •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 Q^* 3 3 •上限（Upper Limit）必须设置为大于所需光栅周期一半的值，但在周期性结构的情况下自动设置。 1jaK N* Q8.LlE999  s . +`"rK ;<nJBZB9u
•必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 gP |>gy#e •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 i)$<j!L •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。 ?I\,RiZkz^ n9R0f9:*
 ,ne3uPRu7~ vUDMl Z 高级选项及信息 -zI9E!24 •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。 #Jr 4LQ@A9 ^MG"n7)X
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a|4Q6Ycu 正弦光栅界面 su3Wk,MLP •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 p%K(dA •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 qVjMflVoay •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： o/oLL w - 脊的材料：基板的材料 C;.,+(G - 凹槽材料：光栅前面的材料 &
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#zN] ;mPX8bT  p+d O w # q;7DH4;t 正弦光栅界面参数 c %1{l] - 正弦光栅界面也由以下参数定义： ~@#a*=" •光栅周期 :T<5Tq*+x •调制深度 HV * ;Yt - 可以选择设置横向移位和旋转。 {w7/M]m- - 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。 JV_VM{w{K R'" c  7+qKA1t^ q%dbx:y# 高级选项和信息 l[rK)PM •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。 -Zp BYX5e_
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 yrd1 J$ 0? dr( 高级选项及信息 tBX71d
T •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 d`~~Ww1 2U( qyC  "\ =Phqw 锯齿光栅界面 h_Sk X@"/- •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 l@ (:Q!Sk •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 (OA4H1DL^ •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： w w #kc!' - 脊的材料：基板的材料 Ivj=?[c| - 凹槽材料：光栅前面的材料 W|y;Kxy f8`dJ5i
 XUD Ztxa OHrzN '] 锯齿光栅界面参数 yc` *zLWh •锯齿光栅界面也由以下参数定义： KSHq0A6/q% - 光栅周期 )a x>* - 调制深度 JbQY{z ! •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 1:>F{g •可以选择设置横向移位和旋转。
HrfS^B •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 E+#<WK-
, 2xv  "Mhn?PTq -4zV
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S< 高级选项和信息 ;_2+Y^Qb •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 h9#)Eo  ;BYuNQr 探测器位置的注释 $mh\` 关于探测器位置的注释 ~QDM
.5 •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 i]; P!Gm •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 \4^rb?B •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。 R n]xxa' •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）。 C/'w •可以避免这些干涉效应的不良影响。 )*S:C  a^pbBDi
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