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摘要 &M\qVL%w b!;W F
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。 ,(yaW d6 u vD*]zX
 WdrMp <dY{@Cgw= 本用例展示了...... B<! wh •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： 6`'K M/ - 矩形光栅界面 /P{ 'nI - 过渡点列表界面 1$c[ G}h - 锯齿光栅界面 ^[ > - 正弦光栅界面 3V/|" R2s •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 L!W5H2Mc X`} 4=> 光栅工具箱初始化 (5^SL Y •初始化 x A ZRl - 开始 IC . R4- 光栅 < daBP[ 通用光栅光路图 '^t(=02J •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， "8yD qm 可直接选择特定的光路图。 1w?DSHe #mv~1tL
 cT^x^% O%s?64^U 光栅结构设置 }Mh`j $ •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 +?[iB"F
 k{C|{m •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 9O#?r 82 •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 fL R.2vJ
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|G>Lud •例如，选择第一个界面上的堆栈。 6?jSe<4x y
+c 3# 堆栈编辑器 cX-) ]D •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 `l q[6[n •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。 X=b]Whuv K"ytE2:3
 X1~ B
2Y{r2m|o 矩形光栅界面 4EEXt<c. 0Z~G:$O/i •一种可能的界面是矩形光栅界面。 q1o)l •此类界面适用于简单二元结构的配置。 ID v|i .q3 •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 !F*CE cB •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 ,!g%`@u •在堆栈编辑器的视图中，根据折射率（黑暗表示更高），其他颜色表示不同的材料。 cY \"{o"C
wrt^0n'r)c
 79(Px2H2 _:,U$W 矩形光栅界面 _LSf
) •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 -7l)mk •所选界面在视图中以红色突出显示。 5 l(Q#pS X
 L%O(
I •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。 p^QB^HEV •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 )OcG$H NK  ` ]:&h' •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 v/lQ5R1 •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 (|<.7K N •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。 $3MYr5
UK xeN[fv  J d eGQ
s\dF7/ b
 JmK [7t DN;An0
{MK 矩形光栅界面参数 En j],I •矩形光栅界面由以下参数定义 /?P="j#u - 狭缝宽度（绝对或相对） &-0 eWwMW - 光栅周期 HN tl>H - 调制深度 S7
Tem:/ •可以选择设置横向移位和旋转。 D#,P-0+%
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 +b]+5 !
*aF<#m v 高级选项和信息 (GdL(H#IL •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 9>"T o •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 7EAkY`Op •可以设置总级次数或衰逝波级次数
"Aq-H g （evanescent orders）。 lE?F Wt •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 4^O'K;$leD •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 "xV9$m> qrmJJSJ  LMvsYc~]q y$e'- v •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 t~0}Emgp<( •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。 _ % HyXd •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 ?g$dz?^CK& •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。 -IB~lw
"3i=kvdz  .Lk2S "+ .{1MM8 Q 过渡点列表界面 HEjrat;5 •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 An e.sS •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 huau(s0um •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。 F*_mHYa;  q)uq?sZe =kspHP< k 过渡点列表参数 uz1t uX_ •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 &r;4$7 •上限（Upper Limit）必须设置为大于所需光栅周期一半的值，但在周期性结构的情况下自动设置。 WlnI`! )d v?\bvg\E  R9->.eE ;,y9 •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 24Y~x`W •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 ,zLi{a6 •在这种情况下，可以忽略内部和外部定义区域的设置，因为接口的扩展已经被周期性边界条件截断。 l*]L=rC j_?U6$xi
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wVZ+ 高级选项及信息 Xa2QtJq •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。 H! ZPP8]j> L`ZH.fN
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g|PVOY+|^ 正弦光栅界面 ~mtL\!vaM •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 xOjCF&W •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 R0M(e@H~ •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： _AQ :<0/# - 脊的材料：基板的材料 h!f7/) |[o - 凹槽材料：光栅前面的材料 :_tsS)Q2m 5vL]Y)l  e/WR\B'1 "YGs<)S 正弦光栅界面参数 &Q^M[X - 正弦光栅界面也由以下参数定义： IN!m •光栅周期 +>oVc\$ •调制深度 d; ElqRC& - 可以选择设置横向移位和旋转。 YXJjqH3 - 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。 <BQ4x .[ 8 KD7t&H  O1@xF9< iuq-M?1 高级选项和信息 S*:b\{[f> •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。 #`/KF_a3\>
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 Jjz:-Uqq2 77OH.E|$ 高级选项及信息 <!&&Qd-d6H •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 H~@E&qd =%|S$J  S@zsPz w 锯齿光栅界面 gydPy* •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 PK u+$ •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 r9G<HKl •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： )[6H!y5 - 脊的材料：基板的材料 8p7Uvn+m* - 凹槽材料：光栅前面的材料 LZyUlz L^)&"6oSa
 k oC2bX u9e A"\s 锯齿光栅界面参数 H;}V`}c<` •锯齿光栅界面也由以下参数定义： }(dhXOf\q - 光栅周期 `Y/DttjL - 调制深度 -.1x! ~.jX •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 (M6B$: •可以选择设置横向移位和旋转。 0W9,uC2:N •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 u A:|#mO
S(Xab_DT)H  *:3f lJt vKDRjrF- 高级选项和信息 @Wy>4B^ •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 on+
c*#  z:|4S@9 探测器位置的注释 ;&P%A<[` 关于探测器位置的注释 /_?Ly$>' •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 nvxftbfE^D •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 wCvtw[6 •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。 {Os$Uui37\ •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）。 $)mE"4FE •可以避免这些干涉效应的不良影响。 7Rk eV  X&t)S?eCos
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