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摘要 =pk5'hBAi {9Ug9e {
~ 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。 %o :9~LYJ
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 Kl/n>qEt 1@:BUE;jZ 本用例展示了...... UP .4# 1I •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： V'^E'[Dd{ - 矩形光栅界面 ]tx/t^&/\u - 过渡点列表界面 E=#
O|[= - 锯齿光栅界面 vq` M]1]FO - 正弦光栅界面 Y/<`C •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 *Roqie 90Bn}@ t=Q 光栅工具箱初始化 `e[ >S •初始化 s+<`iH9Hm - 开始 M .o H,Kd6 光栅 wTe 9OFv 通用光栅光路图 1:;S6{oQ •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， z]/!4+ 可直接选择特定的光路图。 Whl^~$+f I } .9
 (.p i ,+Ws kyH0J[/n 光栅结构设置 +~n4</ •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 7 h#*dj ef
 k?;@5r) y- •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 @%"r69 \ •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 lj /IN[U/
f=hT
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 7e:eL5f >~
rrP_7D •例如，选择第一个界面上的堆栈。 8 RA 7 - S?U~s 堆栈编辑器 e'A 1%g) •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 lOy1vw' •VirtualLab的目录提供了几种类型的界面。 所有界面都可以用来定义光栅。 aQ*?L
l |,Kk#`lW<f
 ^{Fo,7
: "^/?Sd 矩形光栅界面 7g>|e l T#WM] •一种可能的界面是矩形光栅界面。 VA5f+c/ % •此类界面适用于简单二元结构的配置。 zJ30ZY: •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 Hxx]q+DAS •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 d7G
DIYH< •在堆栈编辑器的视图中，根据折射率（黑暗表示更高），其他颜色表示不同的材料。 *]:J@KGf
- Q6Vz=ku
 /'a\$G"%6 7.kgQ"?&
矩形光栅界面 _>J`e7 j+ •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 ~gdnD4[G •所选界面在视图中以红色突出显示。 zF@[S
 =Eb$rc) •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。 z |8zNt Ug •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 u'T?e+=  wGw<z [:f •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 L{0\M`B- •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 7J1f$ 5$m5 •如果是简单的光栅结构，建议选择“取决于界面周期”（Dependent from Period of Interface）选项，并选择适当的周期性界面索引。 ++ZP
X'| T"3: dkQw  &2nICAN[
ZypK''&oc
 J 1w,;T\55 }.1}yz^y 矩形光栅界面参数 ^CK
D[s •矩形光栅界面由以下参数定义 :F_>`{ - 狭缝宽度（绝对或相对） N/eus"O; - 光栅周期 "E@ A~<RKP - 调制深度 Lvrflx*Q •可以选择设置横向移位和旋转。 hka%!W5
vVZ+ u4y
 5me#/NqLHY
;ojJXH~$} 高级选项和信息 55ft ,a •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 N cp •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 <'4 8mip •可以设置总级次数或衰逝波级次数 " xNP"S （evanescent orders）。 W$< Y**y9m •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 SmAii}-jf •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 wq|7sk{ 2UIZ<#|D>s  m/ q `k U02 •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 +,Or^p O= •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。 yg4#,4---b •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 8 |nc( $}~ •分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。 >S8
n 8U
]Ot= At  ^Rtxef h 8 FV2" 过渡点列表界面 hu >wcOt •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 P$]K •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 9Wg;M#c2Y| •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。 $1FnjL5u  S|T_<FCY "<Yxt"Z4 过渡点列表参数 >*uj
)u% •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 3.9/mztS •上限（Upper Limit）必须设置为大于所需光栅周期一半的值，但在周期性结构的情况下自动设置。 lbGPy'h<rt &- !$qUli  BSy{"K*M ; K,5qs •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 mmG]|Cl@ •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 Z ;[xaP\S •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。 RN}joKV KEdqA/F>
 vY"I VrWQ] L 高级选项及信息 4TyzD%pOw •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。 ~ Ye nH Q`{Vs:8X
 hi4-Z=pl
)L7[;(gQ 正弦光栅界面 =* {7 G*tS •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 !E|R3e X_ •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 l 5]R*mR •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： WY P\J1sy - 脊的材料：基板的材料 H/k]u)Gtv - 凹槽材料：光栅前面的材料 F+?i{$ /0!.u[t)~  7IQa Xcl <F AbImE} 正弦光栅界面参数 K4o']{ :U - 正弦光栅界面也由以下参数定义： :hcOceNz •光栅周期 F/,6Jh •调制深度 {=,G>p - 可以选择设置横向移位和旋转。 6G#[Mc yn - 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[MBO`FF SL`; `//  -SLk8x xA<-'8ST 高级选项和信息 ,% 'r:@' •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。 %%I:L~c
{<a)+S.6U
 4=`1C-v?q &y7=tEV 高级选项及信息 !I\ eIV>0b •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 T XT<6( i3KAJ@  E2z=U 锯齿光栅界面 y |i(~ •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 m- a': •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 j?T>S]xOX •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： Hyen n - 脊的材料：基板的材料 ueg%D +u - 凹槽材料：光栅前面的材料 &;W K=# Mi Kq|
 ^ UhqV"[7k ^CM@VmPp 锯齿光栅界面参数 VC_F
Cz •锯齿光栅界面也由以下参数定义： ("{vbs$; - 光栅周期 c6=XJvz - 调制深度 2yD ?f8P4 •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 [6
"5 •可以选择设置横向移位和旋转。 N}) vrB;1 •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 @HnahD
~p:hqi1+<+  J t0/*^' M?;YpaSe+ 高级选项和信息 6i~<,;Cn •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 .W$9nbly  YHke^Ind 探测器位置的注释 &~x |w6M]J 关于探测器位置的注释 6
{F#_. •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 [3ggJcUgW> •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 j|qdf3^f •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。 <g\:By^ •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）。 lPC{R k.\C •可以避免这些干涉效应的不良影响。 A[`c+&  ^vv 1cft
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