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摘要 %8mm Hh =X 1?_~} 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。 ONX8}Ob~ *Zbuq8>
 CQ^3v09N;~ s_ bR] G 本用例展示了...... ,9of(T(~ •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： qZk:mlYd - 矩形光栅界面 mfom=-q3k - 过渡点列表界面 :%X Ls , - 锯齿光栅界面 n~g LP HY - 正弦光栅界面 s8<gK.atl •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 w%a8XnW]1 9}P"^N 光栅工具箱初始化 E(^0B(JF •初始化 H?` g!cX - 开始 !HK^AwNY 光栅 md bp8,O 通用光栅光路图 p_2pU)% •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， "y;bsZBd" 可直接选择特定的光路图。 a~ ]bD 1 S:|3W
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D" !n-Hq _yH`t[ 光栅结构设置 'Ot,H _pE •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 6'C2SihYp
 h|;qG)f^ •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 K#mOSY;} •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 8g~EL{ '
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Sq2P-y!w •例如，选择第一个界面上的堆栈。 FjFMR
63 ) R2XU 堆栈编辑器 3Q By\1h. •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 Pm{*.A W1 •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。 y 9l*m~ ZC0-wr \
 1Sz A3c
0CExY9@Wq 矩形光栅界面 Shr,#wwM`B zaimGMJ , •一种可能的界面是矩形光栅界面。 8wZf ]_ •此类界面适用于简单二元结构的配置。 3ec`Wa
•在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 TbvtqM 0 •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 [bz T& o •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。 <|B1wa:|
,e722wz
 P9Q~r<7n OO) ~HV4\ 矩形光栅界面 UUe#{6Jx_ •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 XGrue6 ya •所选界面在视图中以红色突出显示。 YDJ4c;3 7
 &a0r%L()X •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。 .Ajzr8P •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 <Zb /  `:NaEF?Sj •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。
!YL. .fb •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 _qwQ;!9 •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。 c}Z6 V1]QP <UP
m=Hb  ~uW Odm-"[
) !bUR\
 ZP\M9Ja =8Jfgq9E 矩形光栅界面参数 Dim>
7Wbh •矩形光栅界面由以下参数定义 1T&Rc4$Sn7 - 狭缝宽度（绝对或相对） ;|T!#@j - 光栅周期 op2Of<{h - 调制深度 @$^bMIj@W •可以选择设置横向移位和旋转。 y&~w2{a
\>. LW9
 /6uT6G+(z}
`4?~nbz 高级选项和信息 =ac_,]z •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 2&mGT&HAVA •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 /1=4"|q>h' •可以设置总级次数或衰逝波级次数 Q#I"_G&{ （evanescent orders）。 IY'=DePd •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 3rW|kkn •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 \W5O&G-C 8 `>h}Q$  ^FmU_Q0 p@!nYPr. •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 `_I@i]i^ •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。 h0--B]f@ •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 2,2Z`X •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。 !) "%),>}o
1/ 1Xk,E  } "vW4 Ix@&$!'k 过渡点列表界面 =uk0@hy9b •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 z<sg0K8z63 •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 |:[tNs*,O •同样，平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。 EC2+`HJ"  n9w9JXp;! G@FI0\t 过渡点列表参数 6oa azB^L •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 omO
S=d!o •上限（Upper Limit）必须设置为大于所需光栅周期一半的值，但在周期性结构的情况下自动设置。 y.5/?{GL ?_x
q-  6=4wp? ^'CPM6J •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 j Uv!9Y}F •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 >^q7c8]~g •在这种情况下，可以忽略内部和外部定义区域的设置，因为接口的扩展已经被周期性边界条件截断。 f0<hE2 1_fZm+oW!
 0N[&3Ee8 (Fq5IGs 高级选项及信息 K 8n4oz#z •同样，可以在高级设置选项卡页面上调整和研究分解结构的数据。 T{V/+ RM v(*C%.M)
 Y$N)^=7
H gTUy[( 正弦光栅界面 2" |2a@ •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 0&qr •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 [ U}+sTQ •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： _Jwq`]Z - 脊的材料：基板的材料 gmIqT
f - 凹槽材料：光栅前面的材料 pi=-#g(2 l Z#o+d2Y  )1N 54FNO (8v7|Pe8 正弦光栅界面参数 8^Hn"v - 正弦光栅界面也由以下参数定义： T G}*5Z` •光栅周期 #-pc}Y|< •调制深度 4 S~o-`&W - 可以选择设置横向移位和旋转。 o,U9}_| A - 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。 FMkOo2{ ^~{$wVGa  V .o s j1_ @qns{ 高级选项和信息 rl9. ]~ •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。 T\Uek- (
iA8U Yd3Q
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\X]p iX0iRC6f 高级选项及信息 [V 4 {c@ •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 : ^ 8 MCU_Z[N#10  SyAvKd`g 锯齿光栅界面 UzXE_ S •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 [tMZ G%h •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 4iW'kuK •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： -( O-% - 脊的材料：基板的材料 TCT57P#b - 凹槽材料：光栅前面的材料 -n'F v@U yp J".
 n@ w^ V RI68%ZoL 锯齿光栅界面参数 Wrr cx( •锯齿光栅界面也由以下参数定义： hFiIW77 s2 - 光栅周期 n}s~+USZX - 调制深度 K}6dg< •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 -s 6 _EF&A-kX|u VU I| .76g 高级选项和信息 BTM),
w2 •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 4t)%<4 
aR,}W\6M 探测器位置的注释 54rk C/B> 关于探测器位置的注释 ""s]zNF} •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 7\ nf:. •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 C&++VRnm •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。 W>q H FoKa •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）。 6sa"O89 •可以避免这些干涉效应的不良影响。 N)&4 Hy  3Vp# a:
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