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摘要 : ;
z]:d 8k{Kn H 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。 A_e&#O QmgO 0 0{
 E] 6]c!2: UuS6y9@v 本用例展示了...... e&@;hDmIX •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： bG)EZ - 矩形光栅界面 =jEVHIYt - 过渡点列表界面 +D+v j|fn - 锯齿光栅界面 } ~NM\rm - 正弦光栅界面 g^l~AR •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 FEH+ PKSc NufRd/q 光栅工具箱初始化 r01u 3! •初始化 ?B+]Ex(\B, - 开始 <
]"Uy p 光栅 o 9rZ&Q < 通用光栅光路图 GIb,y,PDB •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， bv W3[ V 可直接选择特定的光路图。 LpK? C<?x BOfl hoUX
 s"UUo|hM P m7 lP5 光栅结构设置 IayF<y,8 •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 K
0e*K=UM
 1%$t;R •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 E4$y|Ni" •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 qTrM*/m:]L
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 iNs@8<=$T
B/*\Ih9y •例如，选择第一个界面上的堆栈。 ^
Paf -/ 2FN E ;y( 堆栈编辑器 w~C\5 i •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 i>7]9gBm1q •VirtualLab的目录提供了几种类型的界面。 所有界面都可以用来定义光栅。 \3& 1iA9=) NR,R.N^[
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8d?%9# p-) 矩形光栅界面 \ 9fJ)*- ;m=k
F Z? •一种可能的界面是矩形光栅界面。 n8E3w:A- •此类界面适用于简单二元结构的配置。 An_3DrUFV_ •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 : q >)c] •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 ]eUD3WUe>q •在堆栈编辑器的视图中，根据折射率（黑暗表示更高），其他颜色表示不同的材料。 OI_Px3)
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N\"Hf=Y(~
 *JRM(V+IEv Sd F+ b+P] 矩形光栅界面 #<y/m*Ota •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 O]Ey @7 & •所选界面在视图中以红色突出显示。 b")O#v.
 4p7j "d5 •此外，此处无法定义光栅前方的介质（指最后一个接界面后面的介质）。 它自动取自光栅元件前面的材料。 Ei<m/ v
•可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 T/0cPn0>  &_q8F,I \< •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 #eF,* d •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 . HN4xL •如果是简单的光栅结构，建议选择“取决于界面周期”（Dependent from Period of Interface）选项，并选择适当的周期性界面索引。 D9 Mst6 s{OV-H  Dm%Q96*VAq
Ey.%:
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wSB X(O:y^sX} 矩形光栅界面参数 Ng1bjq}E2 •矩形光栅界面由以下参数定义 B8unF =u - 狭缝宽度（绝对或相对） 7^V`B^Vu - 光栅周期 '0^lMQMg - 调制深度 EL%P v1 •可以选择设置横向移位和旋转。 8>G5VhCm~o
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D^ xg2 D 高级选项和信息 :]4s;q:m •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 r:PYAb =g •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 Em4'b1mDX% •可以设置总级次数或衰逝波级次数 mo9(2@~< （evanescent orders）。 ~1XC5.*-
•如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 # F6<N]i •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 .AQTUd(_ mG1!~}[  i1X!G|Awfv BUdO:fr •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 :`K2?;DC8 •层分解(Layer Decomposition)和过渡点分解(Transition Point Decomposition)设置可用于调整结构的离散化。 默认设置适用于几乎所有光栅结构。 vM-kk:n7f •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 i03= Af3 •分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。 ~;-2eKw
O 3?^P"C  lKf kRyO_S 7L!}F;yT 过渡点列表界面 mhM;` d l •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 wz@[rMf •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 >Hmho' •同样，平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。 j+>[~c;0)  txm6[Io H]*B5Jv~ 过渡点列表参数 "$b{EYq6 •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 tKeozV[V •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。 ?9 W2ax-4 EiP N44(  C^LxJG{L5 4jlwu0L+ •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 V)4?y9xZv •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 Bio QV47B •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。 ]k BC,m( T24$lh M
 ' R2*3< <IBUl}|\ 高级选项及信息 Y]
UoV_ •同样，可以在高级设置选项卡页面上调整和研究分解结构的数据。 < WbO&;% i-#D c (9
 VZe' 6?#
%{UW!/ 正弦光栅界面 ]ncK M?'O •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 ~]Av$S •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 /XA *:8~! •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： \ [M4[Qlq - 脊的材料：基板的材料 6(7dr?^eGT - 凹槽材料：光栅前面的材料 I~E&::, 7<L!" 2VB  ~eS/gF? ug'^$geM 正弦光栅界面参数 ^jcVJpyT@R - 正弦光栅界面也由以下参数定义： %tPy]{S .. •光栅周期 EP90E^v ^ •调制深度 Ef@)y&hn - 可以选择设置横向移位和旋转。 a<]vHC7 - 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。 #) i+'L8 xX0 wn?,~  }jP/XO1f h`eHoKJ #w 高级选项和信息 UZ6y3%G3^ •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。 W<TfDEEa
qv >l
 " \]]?& `,Y3(=3Xe? 高级选项及信息 &T ^bv*P •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 ;TK$?hrv*1 ) 3V1aC  RE-y5.kE^ 锯齿光栅界面 T1 1>&K) •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 W^c /l*>v •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 &" 5Yt&{ •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： ~ ]9EhC'l - 脊的材料：基板的材料 ah(k!0PV - 凹槽材料：光栅前面的材料 ($8!r|g5# 3<[q>7X
 S\GxLW@x ka{!' ^ 锯齿光栅界面参数 I >6zX •锯齿光栅界面也由以下参数定义： eL V [U - 光栅周期 ??LE0i - 调制深度 @ Jb-[W$* •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 r%>7n,+o •可以选择设置横向移位和旋转。 :QHh;TIG=< •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 5zyd;y)|'
aZ|S$-}  &Z9rQH81f> B5R 7geC 高级选项和信息 ^&c &5S} •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。
ttt4h  P?jI:'u!R. 探测器位置的注释 F}@]Lq+ 关于探测器位置的注释 W@%g_V}C* •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 G,1g~h%I$ •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 I* g[Y = •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。 V@EyU/VJ •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~nL3w •可以避免这些干涉效应的不良影响。 r;>.*60AT  ;E!] /oY<
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