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摘要 2f=7`1RCD Z6`oG Fq 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。 E2
5:e EXa ?9?eA^X%
 R24ZjbKL =Y0>b4 本用例展示了...... > `@c9
m •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： S]P80|!| - 矩形光栅界面 VgoN=S - 过渡点列表界面 6z (e W]p - 锯齿光栅界面 3=SN;cn - 正弦光栅界面 X`,]@c%C` •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 N?7vcN+-t) p-6(>,+E[ 光栅工具箱初始化 ]Q%|69H}B •初始化 UB4 M=R| - 开始 T9c=As_EM 光栅 6*cY[R|q! 通用光栅光路图 c
T[.T#I •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， dV5a Ij 可直接选择特定的光路图。 WC?}a^
8 +Yu y%VT
 X+: >&& 9 q*h1=H52 光栅结构设置 Gm]]Z_ •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 vbZGs7%
 uAWmg8 •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 #ilU(39e •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 T.=du$
.hD 2g"
 icX$<lD
<IX)D `mf •例如，选择第一个界面上的堆栈。 $p}
/& a zUEp8`| 堆栈编辑器 G?y'<+Awt •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 9O%4x"*PO •VirtualLab的目录提供了几种类型的界面。 所有界面都可以用来定义光栅。 q$;'Fy%oy _>/T<Db
 V?k"BU
/eoS $q 矩形光栅界面 zW@OS Kq4 &. \|w •一种可能的界面是矩形光栅界面。 $S"QyAH~-a •此类界面适用于简单二元结构的配置。 X@ljZ •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 'm;M+:l
6 •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 +dkbt% 7M •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。 A5lP%&tu(
`f@VX
:aL}
 )A`Zgg'L7D :\0 q\2e[< 矩形光栅界面 CKAs3", •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 -*?Y4}mK •所选界面在视图中以红色突出显示。 ~/@5& ajz
 yrDWIU(8;6 •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。 4LCgQS6 •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 ]g>@r.Nc  [N|/d # •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 KAR XC,z •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 !
Z e •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。 LNp%]*h ,tEvz  s $ ONht
&M)S~Hb^
 A2` QlhZ *>=vSRL0_ 矩形光栅界面参数 _{EO9s2FG •矩形光栅界面由以下参数定义 s[yIvlHw` - 狭缝宽度（绝对或相对） 62BJ;/ ] - 光栅周期 ;%1ob f 89 - 调制深度 3^LSK7.: •可以选择设置横向移位和旋转。 h_ ^,|@C "
728}K^7:
 u}QB-oU
WC!b B 高级选项和信息 fw y -M: •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 s$Il; •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 LhZWK^!{S •可以设置总级次数或衰逝波级次数 CI+dIv> （evanescent orders）。 #]s> •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 Z\=].[,w4 •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 jaf q(t &gkGH<oaX  8gap _qTo S7Xr~5>X •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 e75 k- •层分解(Layer Decomposition)和过渡点分解(Transition Point Decomposition)设置可用于调整结构的离散化。 默认设置适用于几乎所有光栅结构。 U! F~>< •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 U~8.uldnF •分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。 eSynw$F2N
U.oxLbJ`  mMq T-jT \TG!M]D: 过渡点列表界面 +#5nk,1c> •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 U[zY0B •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 R
v9?<] •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。 o~
.[sn5l-  <z N =* .Nt*;; 过渡点列表参数 V1KWi ^ •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 47_4` rzy; •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。 dbkccO}WB $]CZ]EWts  9&A- o -OpI,qyS •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 &nk6_{6
c •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 40pGu •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。 M}4%LjD j380=? 7
 Y[gj2vNe4g ~UjFL~K} 高级选项及信息 /"?y @;Y~ •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。 buo_H@@p{s ?@9kVB*|
 b .k
J&c
KQ3]'2q 正弦光栅界面 c,KT1me •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 UYH;15s •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 ]RmQ*F- •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： 88}c+V+N! - 脊的材料：基板的材料 sk!v!^\_r - 凹槽材料：光栅前面的材料 @EzSosmF 4NL Tt K  zIWw055W GZ\;M6{oh 正弦光栅界面参数 $}<+~JpGfP - 正弦光栅界面也由以下参数定义： DO(-)i zC •光栅周期 ~=HN30 •调制深度 H,qIHQW# - 可以选择设置横向移位和旋转。 L)VEA8} - 由于这是光栅界面（类似于矩形和锯齿借口），因此不必选择周期。 9|T%q2O i TY4 X:x  U9IP`)z_5t qU SImgg 高级选项和信息 ;HM&
":7 •同样，可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。 B:5( sK
g^(wZ$NH
 C>Qgd9 c&2Zj M 高级选项及信息 <CJua1l\ •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 ,+P!R0PNH I,vy__ sZ  {z Bf *x 锯齿光栅界面 DW@PPvfs •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 oD_je~b) •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 o:_}=1nh •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： `pzp(\lc - 脊的材料：基板的材料 pt;E ~_ - 凹槽材料：光栅前面的材料 Mjq1qEi"B &^4\R x_I
 %\=5,9A\ Q,V v 锯齿光栅界面参数 +T=Z!2L •锯齿光栅界面也由以下参数定义： CfQOG7e@ - 光栅周期 ]y@8mb& - 调制深度 -, Cx|Nl •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 bCg
{z b# •可以选择设置横向移位和旋转。 aOfL;I •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 oC>e'_6_b
y%k\=:m  )I{41/_YA |\2z w _o 高级选项和信息 7+JQaYO`" •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 Jt"0|+g|  _)Q) tOW 探测器位置的注释 cBM
A.'uIL 关于探测器位置的注释 -0PT(gx •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 U .hV1 •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 +Z tqR •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。 |r 1\ •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）。 R_\{a*lV0 •可以避免这些干涉效应的不良影响。 pj&vnX6O^  vL@N21 u
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