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摘要 D5 6<fg$ 3z =^(Y 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。 eny/
fm E#%}ZY
 k[|~ NLB8 {,$rkwW 本用例展示了...... @r7:NU} •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： epD?K - 矩形光栅界面 wTq{ sW& - 过渡点列表界面 }^ Fu lsC - 锯齿光栅界面 PD[z#T!' - 正弦光栅界面 ~qVz )< •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 7{kP}? j6:7AH|!)2 光栅工具箱初始化 h) (* q+a •初始化 *A}WP_ZQ - 开始 A$/\1282 光栅 $hrIO+ 通用光栅光路图 ub :ly0;t •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， </zXA$m 可直接选择特定的光路图。 <O~WB ,I.WX,OR
 yJ x ?M F3U` ueP 光栅结构设置 `{K_/C it •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 fRZ KEIyk
 Qt>>$3]!! •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 |+,[``d>" •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 c "= N
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 g(x9S'H3l
n]Li->1 •例如，选择第一个界面上的堆栈。 `RRE(SiKU 6 2'1X" 堆栈编辑器 s 0u{d qP •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 cQj-+Tmu •VirtualLab的目录提供了几种类型的界面。 所有界面都可以用来定义光栅。 e(
X|3h| !BIOY! M
 !c#]?b%
x *XH]&V 矩形光栅界面 ,zTb<g KDP H6 •一种可能的界面是矩形光栅界面。 Ddju~510 •此类界面适用于简单二元结构的配置。 "`Ge~N[$A •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 ,,L2(N •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 K*-@Q0"KM{ •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。 # uCB)n&.
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 lK7m=[ j sJx+8
- 矩形光栅界面 ,3i,P(?( •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 RJeDEYXeg •所选界面在视图中以红色突出显示。 6.1)IQkO
 E.bi05l •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。 g| <wyt[ •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 nz.{P@[Qk  Y/ ot3[ •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 n.oUVr=nX •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 `6Qdfmk= •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。 sZgRt IeX^4 rc(  Vh Gs/5
 "t=hzn"~% U5HKRO 矩形光栅界面参数 LjFqZrH •矩形光栅界面由以下参数定义 C#V ~Y - 狭缝宽度（绝对或相对） h0vob_Fdl - 光栅周期 RC#C\S6 - 调制深度 BKa-
k ! •可以选择设置横向移位和旋转。 #:x4DvDkR
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T# d(Y 高级选项和信息 2Se?J)MN •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 H5cV5E0 •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 o KD/rI •可以设置总级次数或衰逝波级次数 abNV4 ,M （evanescent orders）。 &ZHC-qMRK •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 '' OfS D_g •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 _96~rel_P ,tH5e&=U01  X@)z80 `i
+g{kE2M •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 5qUTMT['T •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。 )+")Sz3zx •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 ?Ucu#UO •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。 iTh:N2/-vc
}ov &., vQ  q_W0/Ki8 U_l'3oPJw 过渡点列表界面 F(#rQ_z] •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 ow=UtA-^O •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 H =g.34 •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。 ; | /leu8  `cQo0{xK s#Jh - +lM 过渡点列表参数 w6dFb6~R •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 -F"Q EL# •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。 ;;$# )b /y7M lU9  Z}A%=Z\/3 kPBV6+d~ •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 p,pR!qC> •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 )? M 9|u •在这种情况下，可以忽略内部和外部定义区域的设置，因为接口的扩展已经被周期性边界条件截断。 g[>\4B9t [OTJV pC
 o `zr> depYqYK7G 高级选项及信息 ]9=h%5Ji> •同样，可以在高级设置选项卡页面上调整和研究分解结构的数据。 l&VjUPz_ x6afI<dm
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;tR/ 正弦光栅界面 1p v}]&X •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 %u^ J pC{E •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 { wF&+kH3 •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： 6<,dRn - 脊的材料：基板的材料 n 26Y]7N - 凹槽材料：光栅前面的材料 -"Y{$/B w:J rmx  22<0DhJ m+{K^kr[ 正弦光栅界面参数 cWGDee( - 正弦光栅界面也由以下参数定义： b5IA"w •光栅周期 H_ !4>G@ •调制深度 {u!)y?}I- - 可以选择设置横向移位和旋转。 kY,U8a3! - 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。 TvNY:m6.%
o47r<>t  f"7M^1)h2% N$Y " c* 高级选项和信息 P X;Ed*y •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。 =Cv/Y%DN
ri C[lB
 ; U:
{/ 4ww]9J 高级选项及信息 0w'j+ •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 k+V6,V)my - 16K7y k  04J}UE]Ww 锯齿光栅界面 =.|J!x •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 2M)]!lYy •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 s%iOUL2/ •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： .yT8NTu~0j - 脊的材料：基板的材料 )CI1; - 凹槽材料：光栅前面的材料 KtS)'jf UgB'[@McS
 o }Tz"bN <J (sR 锯齿光栅界面参数 q; 5 i4| •锯齿光栅界面也由以下参数定义： jUj<~:Q}3o - 光栅周期 V~GWl1#7 - 调制深度 =k 3!RW' •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 FZd.L6q •可以选择设置横向移位和旋转。 $(s\{(Wn •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 sDg XU@
d;Hn#2C  lcON+j MyJ4><oG 高级选项和信息 K.C>
a:J •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 cN! uV-e  E'1+ Yq 探测器位置的注释 D PrBFmHF 关于探测器位置的注释 TUL_TR •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 bG&"9 b_c •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 QQk{\ PV •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。 :J }t&t •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）。 r8xyd"Axy •可以避免这些干涉效应的不良影响。 h :Xz UxL\  gw+9x<e
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