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摘要 (T>?8 K _d (>!]A6^L~ 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。 Wx']tFn" 3*X, {%
 7- *( a rL!_&| 本用例展示了...... UX-_{I
QW •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： Zq\ RNZ} - 矩形光栅界面 :_{{PY0PK - 过渡点列表界面 v&[X&Hu[ - 锯齿光栅界面 L5 -T6CD - 正弦光栅界面 '[M^f+H| •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 <WQ<<s@#pb q 2_N90u 光栅工具箱初始化 o+"0. B •初始化 tdw\ Di#m - 开始 ${E[pT 光栅 A;kw}! 通用光栅光路图 xzMeKC ` •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， Oet#wp/I 可直接选择特定的光路图。 + qh <
Fj> Th& W q
 E&s'uE=w+ J A SR 光栅结构设置 P*0n T •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 !ho5V A t
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Z#z •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 E.H,1 { •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 (g iTp@Tp
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 9A * ?E
3x(MvW30Lg •例如，选择第一个界面上的堆栈。 T je o*n ^ V.
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堆栈编辑器 7q2"b?|h •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 #2l vfR| •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。 kYI(<oTY~ aCYm$6LmA
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J`Z z
?5r2j3mqgv 矩形光栅界面 \AtwO xT=kxyu •一种可能的界面是矩形光栅界面。 t6h`WAZV •此类界面适用于简单二元结构的配置。 mSk :7ozZ •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 o
{Xw Li •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 ;}>g1&q •在堆栈编辑器的视图中，根据折射率（黑暗表示更高），其他颜色表示不同的材料。 ?2;n=&ZM
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 ExOB P JV?RgFy 矩形光栅界面 LL$,<q%(P •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 H/@M •所选界面在视图中以红色突出显示。 NBg>i7KQ
 s68_ o[[E •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。 +U_-Lq ) •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 Hdq/ E>u  NW4
s 'roP •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 ,5A>:2 zs •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 dE}b8|</ •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。 wD?=u\% & {Oh kuON  B [0,\>
[P&,}o)+E0
 hRy }G'0 @Z=|$*9 矩形光栅界面参数 I_6` Z 0 •矩形光栅界面由以下参数定义 `Z7ITvF> - 狭缝宽度（绝对或相对） aWsKJo>j[# - 光栅周期 d a?th - 调制深度 AINFua4 A •可以选择设置横向移位和旋转。 _ !^FW%
;\*Od?1
 6:EH5 IO
:56lzsWUE< 高级选项和信息 w[A 3;]la •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 kN9sug^ •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 ;`of'9| •可以设置总级次数或衰逝波级次数 ^qus `6 （evanescent orders）。 h%w\O Z7 •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 m a-Y' •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 &9lc\Y4PY t`1]U4s& I  X.AOp SQ KY;p •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 U)/Ul>dY •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。 T4}? w •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 $9i5<16 •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。 {kRC!}
z kMO3w>  $9_.Q/9> :XQ 过渡点列表界面 N
evvA(M •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 5Kw?SRFH/ •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 L{0OMyUA •同样，平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。 T17LYHIT  -0r "#48(% 5NF&LM;i( 过渡点列表参数 4b(irDT3F •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 So 6cm|{ •上限（Upper Limit）必须设置为大于所需光栅周期一半的值，但在周期性结构的情况下自动设置。 J x9%8Ek Y 6Qb_X:  GN;XB b]w 5GFnfc} •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 !BikF4Y1L& •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 rH:X/i;D •在这种情况下，可以忽略内部和外部定义区域的设置，因为接口的扩展已经被周期性边界条件截断。 O/^w!
:z' z%dlajY m:
 e(\S,@VN2 IC-xCzR 高级选项及信息 ;yER
V •同样，可以在高级设置选项卡页面上调整和研究分解结构的数据。 fh)`kZDk kJeOlO[
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g)D}p@>m 正弦光栅界面 =+= |{l?F •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 nJ#@W b@ •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 Lm{ o=v
•如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： # +]! u%n - 脊的材料：基板的材料 {]Iu" >* - 凹槽材料：光栅前面的材料 h> %JG'DV * !Y3N<>!  QIV~)`; RS02>$jo 正弦光栅界面参数 oNsx Fi: - 正弦光栅界面也由以下参数定义： c@B%`6kF •光栅周期 vm^# aoDB •调制深度 , :4 w$!; - 可以选择设置横向移位和旋转。 {lUl+_58 - 由于这是光栅界面（类似于矩形和锯齿借口），因此不必选择周期。 fDHISJv SfF R  SW'KYzn 3i}B\
{ 高级选项和信息 [:S F(*} •同样，可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。 {$:13AnK
3 v$4LY
 J5IJy3d SZ D2'UaG 高级选项及信息 ]~Qk g+>'& •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 O~OWRJ@p '=" ){  N,Bs% p#1 锯齿光栅界面 =I}V PxhE7 •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 :8wF0n-' •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 .Awq( •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： Q^w]Nj(e_ - 脊的材料：基板的材料 :P"Gym - 凹槽材料：光栅前面的材料 /n7,B} *~^^A9C8
 *{s[$}uQ 6l7a9IJ 锯齿光栅界面参数 <F
& hfy •锯齿光栅界面也由以下参数定义： !|c5@0Wr - 光栅周期 8E%*o - 调制深度 >G~;2K[ •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 io3'h:+9s •可以选择设置横向移位和旋转。 +0 |0X {v •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 @cGql=t
J CfToFB  3U$fMLx]k D9C; JD 高级选项和信息 O_Q,!&*6 •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 ,Swa DWNO  Wh_c<E}& 探测器位置的注释 W%cPX0 关于探测器位置的注释 K$]B"
s •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 )^sfEYoA •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 x=N;> •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!@3O{~. •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）。 Sn &%epi •可以避免这些干涉效应的不良影响。 `BD`pa7.%  kyB]fmS
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