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摘要 F?=(4Pyvu QF:" >G 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。 t/z]KdK P ?d`?Ss;v
 yIC.Jm D* JJJlgr]#
本用例展示了...... gI rVrAV# •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： ( XYY bP - 矩形光栅界面 }} Ah-QU - 过渡点列表界面 D )z'FOaI - 锯齿光栅界面 J5Rr7=:*S - 正弦光栅界面 O8+e: K[D •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 [OJ@{{U% ^)=c74;; 光栅工具箱初始化 X;ef&n`U0 •初始化 A[L+w9 - 开始 yP2[!vYw 光栅 S%n5,vw E 通用光栅光路图 5P_%Vp`B2 •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， k]FP1\Y 可直接选择特定的光路图。 UKyOkuY:w H|>dF)%pj
 T-|SBNFw; b}'XDw 光栅结构设置 # UGtY D}" •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 'T@K$xL8
 t{?U NW •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 i-!Z/,oL •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 Th,15H
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3XY;g{`=q
 +T:F :X`
F`,XB[}2 •例如，选择第一个界面上的堆栈。 W j2] 1A p~1,[]k 堆栈编辑器 -+4:}
sD •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 F-Mf~+= Dn •VirtualLab的目录提供了几种类型的界面。 所有界面都可以用来定义光栅。 %.,-dV' clK3kBh~&
 zR :Mg\
b,kXV<KtU 矩形光栅界面 vtw{
A} }{;m:Iia_ •一种可能的界面是矩形光栅界面。 ? _36uJo} •此类界面适用于简单二元结构的配置。 Ho[Kxe[c •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 m =i 8o ` •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 ,lSt}Lml •在堆栈编辑器的视图中，根据折射率（黑暗表示更高），其他颜色表示不同的材料。 5]c mDk
[L h<k+
 <)c/PI[j F
V W&&ft 矩形光栅界面 N@J "~9T •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 d U n+? •所选界面在视图中以红色突出显示。 TS+itU62
 O~yPe. •此外，此处无法定义光栅前方的介质（指最后一个接界面后面的介质）。 它自动取自光栅元件前面的材料。 ~M`-sSjZs •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 ]~~PD?jh  HFYN(nz}[ •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 o>x*_4[ •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 [)U |HnAJ •如果是简单的光栅结构，建议选择“取决于界面周期”（Dependent from Period of Interface）选项，并选择适当的周期性界面索引。 y7aBF13Kl Sz4YP l  =YlsJ={h
M@@l>"g@
 xV HZZ?e s.z (1MB] 矩形光栅界面参数 )G6{ JL-I •矩形光栅界面由以下参数定义 %rVC3} - 狭缝宽度（绝对或相对） 4:<74B - 光栅周期 yVd}1bX - 调制深度 Wr"-~PP •可以选择设置横向移位和旋转。 G3]TbU!!T
o= VzVg
 dWV.5cViP
FbB^$ ]* 高级选项和信息 l; ^Id#N •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 fT1 /@ •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 K#q1/2 •可以设置总级次数或衰逝波级次数 ihjs%5Jo% （evanescent orders）。 &r s+x< •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 urmx})= •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 \zioI fHm L+y}hb
r  c p.c$ 9xL8 ];- •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 F| \^O[#R •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。 kGm-jh •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 tA'O66. •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。 Y?G9d6]Lk6
? pq#|PI)  5, ?B>
{ rj 过渡点列表界面 vAZc.=+ > •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 =\mAvVe •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 .OI&Zm- •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。 J8Bz|.@Q  AwrW!)n } H4DM,.04 过渡点列表参数 3e &H ) •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 |HhqWja •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。 .$nQD.X *`.h8gTD,  It$'6HV~Sb
~ Dvxe •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 S8-3Nv' •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 ;tK%Q~To •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。 H +Dv -*i !,8jB(
 $80 TRB# QN`K|,}H^ 高级选项及信息 2JY]$$K7 •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。 La&?0P A B!: %^S
 wuRB [KLe
"9W] TG 正弦光栅界面 iZsZSW \ •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 3$x[{\ {
•此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 PuyJ:#a •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： 7 wKN - 脊的材料：基板的材料 2d1Z;@x - 凹槽材料：光栅前面的材料 oSd TQ$U!D 6&jW.G8/ 
S0 -f_,( kn2s,%\`<p 正弦光栅界面参数 ) -yJK mV - 正弦光栅界面也由以下参数定义： c8uFLM j •光栅周期 KO*# ^+g •调制深度 b,vSE,&xP - 可以选择设置横向移位和旋转。 SP}!v5. - 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。 Y#aL]LxZE !4"(>Rnw  [4p~iGC Y~ku ?/"6T 高级选项和信息 ]O}TK^% •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。 "cJ))v-'
>9-$E?Mt
 T 'VZ=l[ $7 J9Yzp?L 高级选项及信息 dJvT2s.t[ •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 \#)|6w- "AN*2)e4  j@g`Pm%u` 锯齿光栅界面 S F:>dneB •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 hA'i|;|ZYc •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 r{+P2MPW •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： !U 6q;'
)- - 脊的材料：基板的材料 CGyw '0S - 凹槽材料：光栅前面的材料 l\f
/(&, j
p"hbV
 mVaWbR@H S D*T* of G 锯齿光栅界面参数 0^lCZ,uq; •锯齿光栅界面也由以下参数定义： Mz59ac - 光栅周期 'dXGd.V7u - 调制深度 N.~zQVO#R •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 |B{@noGX •可以选择设置横向移位和旋转。 qdW"g$fW •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 (
* &E ~ g
=1MV F  _%R]TlL gWK[%.Jnw 高级选项和信息 qV$\E=%fhM •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 %XC 3V7  )6!ji]c
N 探测器位置的注释 o;[?b'\[d 关于探测器位置的注释 U ;%cp •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 gZf8/Tp\z •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 uM"_3je{W2 •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。 C%RYQpY*c •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）。 l('@~-Zy •可以避免这些干涉效应的不良影响。 #Sc9&DfX  EvP\;7B
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